Время торможения формула: Как найти время торможения — Автозапчасти для иномарок — Продажа и подбор автозапчастей на иномарки

Содержание

Вот как можно рассчитать тормозной путь: Формула

Как рассчитать расстояние тормозного пути автомобиля.

 

Как быстро автомобиль ускоряется, наверное, знает большинство автовладельцев. Даже если вы не замеряли динамику разгона своей машины, вы наверняка смотрели заводские технические характеристики вашего авто, где обычно автопроизводитель указывает минимально возможное время разгона с 0-100 км/час. Но теперь вопрос: сколько времени нужно, чтобы остановить вашу машину? Вы знаете это? Уверены, что нет. Но, оказывается, рассчитать расстояние тормозного пути можно достаточно легко с помощью простой формулы. Мы расскажем вам, как это делается. 

 

Нет такой вещи во Вселенной или материи, которая может мгновенно остановиться. Также и любой автомобиль, когда вы нажимаете педаль тормоза, не сразу может остановиться. Дело в том, что для того чтобы автомобиль или любой объект в нашем мире остановился, необходимо, чтобы он потерял энергию, которая его движет. В результате у любого автомобиля есть тормозной путь, который он проезжает с момента нажатия педали тормоза до момента полной остановки. Это и есть тормозное расстояние машины.

 

Но на самом деле тормозной путь любого авто зависит не только от его характеристик и тормозной системы, но и от реакции водителя при нажатии педали тормоза. Ведь для того чтобы принять решение о необходимости торможения и нажать педаль тормоза, требуется время, которое хоть и минимально, но достаточно, чтобы машина успела проехать немаленький путь. Особенно это важно при большой скорости движения, где за какие-то доли секунды автомобиль проезжает приличное расстояние. Итак, в итоге, чтобы рассчитать реальную длину тормозного пути, нужно учитывать не только время и расстояние, пройденное автомобилем с момента нажатия водителем педали тормоза до момента остановки машины, но и время, необходимое для принятия решения о торможении. Дело в том, что при принятии решения о торможении мы тратим драгоценные секунды. Вот пример:

 

  • Время отклика: Прежде чем водитель нажмет педаль тормоза, он должен оценить дорожную ситуацию и определить, необходимо ли торможение. Также нужно понять, какое необходимо торможение – полная остановка автомобиля или простое снижение скорости. Обычно, согласно многочисленным исследованиям, большинству водителей для этого требуется около 0,1 секунды. 
  • Время, необходимое для нажатия педали тормоза: После того, как водитель понял, что должен тормозить, необходимо еще примерно 0,8 секунды, для того чтобы переместить ногу с педали газа на педаль тормоза и нажать ее. 

 

Кроме того, даже при нажатии педали тормоза есть еще небольшая потеря времени, связанная с тем, что при нажатии педали тормоза автомобиль, как правило, не начинает резко тормозить. А для того чтобы машина реально начала резко снижать скорость, надо усилить давление на педаль тормоза (пороговое время, необходимое для требуемого тормозного давления в тормозной системе). Также у всех автомобилей разное время отклика на нажатую педаль тормоза. Здесь все, конечно, зависит от конструкции тормозной системы и наличия различной электроники, контролирующей тормоза автомобиля.

 

Смотрите также: Полный привод оказался лучше при торможении, чем привод на два колеса: Видео

 

Вы не поверите, но для того чтобы машина реально начала тормозить после нажатия педали тормоза, необходима еще почти 1 секунда времени. Вы представляете, как это много при движении на большой скорости? За эту лишнюю секунду вы можете проехать очень большой путь. 

 

Что такое формула тормозного пути?

В общем, торможение автомобиля делится на два вида. Например, есть нормальное торможение, а есть экстренное, когда вам нужно резко остановить машину, чтобы избежать аварии.

 

При торможении в повседневной жизни, допустим, если вы хотите остановить автомобиль на светофоре, вы обычно нажимаете педаль тормоза намного плавнее и мягче, чем при необходимости полностью остановить автомобиль на парковке во дворе. В этом случае вы не применяете в машине максимальное тормозное усилие. При таком плавном и мягком торможении, как правило, тормозной путь (тормозное расстояние) увеличивается. Примерное расстояние тормозного пути при 

нормальном торможении можно рассчитать по следующей простой формуле:

 

(Скорость в км/ч : 10) x (скорость в км/ч : 10) = тормозной путь в метрах

 

При экстренном торможении педаль тормоза, как правило, нажата целиком и с полной силой. Из-за более высокой силы торможения обычно тормозной путь машины сокращается примерно в 2 раза. Поэтому длину тормозного пути можно также вычислить по следующей формуле:

 

(Скорость в км/ч : 10) x (скорость в км/ч : 10) / 2 = тормозной путь в метрах

 

Внимание: Вычисляемый по этим формулам тормозной путь является лишь приблизительным значением и подсказкой для водителей. На самом деле в реальности тормозной путь может быть как меньше, так и больше. Ведь расстояние тормозного пути зависит от навыков и опыта вождения водителя, от технической исправности автомобиля, его конструкции, марки, модели, состояния дорог, состояния протектора резины и многих других факторов, которые напрямую влияют на длину тормозного пути. Но благодаря этим формулам вы примерно сможете высчитать среднюю длину тормозного пути машины при определенной скорости движения. Это позволит вам скорректировать ваш стиль управления автомобилем, а также станет хорошим пособием для водителей-новичков. 

 

Как рассчитать полное время остановки и итоговый тормозной путь?

 

Как мы уже сказали, чтобы рассчитать весь тормозной путь, нужно учитывать потерю времени при принятии водителем решения о торможении (то есть время реакции водителя). Для этого нужно использовать другую формулу, которая обеспечивает более точный приблизительный расчет тормозного расстояния, которое проедет автомобиль в момент принятия решения о необходимости остановки. Вот эта формула:

 

(Скорость в км/ч : 10) x 3 = путь реакции в метрах

 

В итоге, сделав вычисление по вышеуказанным формулам, вы можете вычислить приблизительный итоговый тормозной путь вашего автомобиля при любой скорости движения. Вот пример. Если вы управляете своим автомобилем со скоростью 50 км/ч, то с помощью приведенных формул вычислите следующие значения:

 

  • Тормозной путь при принятии решения о торможении на этой скорости (реакция на дорожную ситуацию + принятие решения о торможении + время, необходимое для перемещения ноги с педали газа на педаль тормоза, а также время отклика тормозной системы на нажатую педаль тормоза) составит где-то (50/10) х 3 = 15 метров. То есть пока вы будете принимать решение о торможении при скорости в 50 км/ч, ваша машина проедет 15 метров. 
  • Тормозной путь при нормальном торможении (с момента нажатия педали тормоза до момента остановки машины) составит около (50/10) х (50/10) = 25 метров. 
  • При экстренном торможении тормозной путь, как мы уже отметили, сокращается примерно в два раза. Соответственно, расчет тормозного расстояния автомобиля, который движется со скоростью 50 км/ч, будет выглядеть следующим образом: (50/10) x (50/10) / 2 = 12,5 метров.
  • В результате теперь мы можем вычислить реальный итоговый тормозной путь автомобиля.
    Так, при нормальном (не резком, а обычном) торможении итоговый тормозной путь составит около 40 метров. При экстренном торможении – не менее 28 метров. 

 

Примечание: Обратите внимание, что если скорость автомобиля будет выше всего в два раза, его итоговый тормозной путь увеличится в четыре раза!!!

 

Смотрите также: Основные принципы работы тормозного механизма автомобиля [Принцип работы и элементы тормозной системы]

 

То есть мнение о том, что при увеличении скорости автомобиля в два раза тормозной путь увеличивается только в два раза, – это чистый воды миф среди многих автолюбителей. Так что имейте это в виду, когда садитесь за руль. Самое удивительное, что об этом не знают даже многие опытные водители. 

 

Пример расчета тормозных и остановочных расстояний

Скорость, в км / ч

Путь, пройденный автомобилем

во время реакции водителя, в метрах

Тормозное расстояние, в метрах

(с момента нажатия педали тормоза

до полной остановки машины)

Итоговый тормозной путь, в метрах

25

7,5

6,25

13,75

50

15

25

40

100

30

100

130

150

45

225

265

200

60

400

460

 

Какие факторы влияют на торможение и тормозной путь?

 

Решающим значением для длины тормозного пути, конечно же, является скорость автомобиля, с которой он движется по дороге. Также на тормозной путь влияет качество установленной на машину тормозной системы. В том числе важную роль, несомненно, играет и состояние дороги (снег, лед, качество асфальта/бетона, трещины в дорожном покрытии, листья, лужи и т. п.). И само собой, не стоит забывать о состоянии шин автомобиля. Ведь в определенных случаях изношенная резина сильно увеличит тормозной путь автомобиля, так как не сможет передавать нормальную тормозную способность дорожному покрытию в отличие от новых шин, имеющих нормальное сцепление с дорогой. 

Также ясно, что на мокрой поверхности тормозное расстояние машины больше, чем на сухом асфальте. 

 

Не стоит забывать и об уровне подготовки водителя. Особенно важна, как мы узнали, для итогового тормозного пути скорость реакции водителя на дорожную ситуацию, требующую остановки автомобиля. Но скорость реакции за рулем зависит не только от опыта вождения. Например, знаете ли вы, что когда вы садитесь за руль в сонном состоянии (не выспались, устали или долго находились за рулем), то скорость реакции может замедлиться почти в два раза по сравнению со скоростью реакции хорошо отдохнувшего водителя. 

В целом же на скорость принятия решения за рулем (скорость реакции) влияет много факторов: возраст водителя, алкогольное или похмельное состояние, употребление определенных медикаментов и в целом состояние здоровья. Так, при многих хронических заболеваниях скорость реакции многих водителей существенно снижается. Следовательно, все эти факторы серьезно влияют на тормозной путь автомобиля. 

 

Смотрите также: Тормозной путь автомобиля: Все что нужно знать

 

То же самое касается и отвлечения внимания из-за смартфонов, которыми так любят пользоваться за рулем многие водители, несмотря на строгий запрет согласно нашему действующему законодательству.

 

Как мы уже сказали, на тормозной путь также влияет время отклика тормозной системы автомобиля на нажатую педаль тормоза. Особенно это касается старых автомобилей. Современные же, как правило, оснащены уже новым поколением тормозов, которые мгновенно активируются за счет максимального тормозного давления, как только вы резко ударите ногой по педали тормоза (например, при экстренном торможении). Эта технология позволила существенно сократить итоговый тормозной путь современных машин. 

 

Как повысить безопасность при управлении автомобилем?

 

Не зря основное правило вождения гласит о том, что водитель должен держать на дороге достаточную дистанцию до других автомобилей, чтобы оставалось пространство для экстренного торможения и для того, чтобы не спровоцировать ДТП. Но, с другой стороны, вы не должны держать дистанцию между автомобилями слишком большой. Помните, что все должно быть в меру. Вот некоторые правила вождения от экспертов:

 

  • В городском движении: Держите расстояние до других автомобилей около 15 метров. 
  • На автомагистралях, шоссе и проселочных дорогах: При скорости движения около 100 км/ч держите дистанцию примерно 50 метров. При плохой видимости или на скользкой дороге дистанция до других машин должна быть увеличена в два раза. Например, при скорости в 100 км/ч на скользкой дороге держите расстояние до впереди идущей машины минимум в 100 метров. 

Тормозной путь и время торможения формула. Расчет длины тормозного пути автомобиля. Что нужно для расчёта тормозного пути

Как быстро автомобиль ускоряется, наверное, знает большинство автовладельцев. Даже если вы не замеряли динамику разгона своей машины, вы наверняка смотрели заводские технические характеристики вашего авто, где обычно автопроизводитель указывает минимально возможное время разгона с 0-100 км/час. Но теперь вопрос: сколько времени нужно, чтобы остановить вашу машину? Вы знаете это? Уверены, что нет. Но, оказывается, рассчитать расстояние тормозного пути можно достаточно легко с помощью простой формулы. Мы расскажем вам, как это делается.


Нет такой вещи во Вселенной или материи, которая может мгновенно остановиться. Также и любой автомобиль, когда вы нажимаете педаль тормоза, не сразу может остановиться. Дело в том, что для того чтобы автомобиль или любой объект в нашем мире остановился, необходимо, чтобы он потерял энергию, которая его движет. В результате у любого автомобиля есть тормозной путь, который он проезжает с момента нажатия педали тормоза до момента полной остановки. Это и есть тормозное расстояние машины.

Но на самом деле тормозной путь любого авто зависит не только от его характеристик и тормозной системы, но и от реакции водителя при нажатии педали тормоза. Ведь для того чтобы принять решение о необходимости торможения и нажать педаль тормоза, требуется время, которое хоть и минимально, но достаточно, чтобы машина успела проехать немаленький путь. Особенно это важно при большой скорости движения, где за какие-то доли секунды автомобиль проезжает приличное расстояние. Итак, в итоге, чтобы рассчитать реальную длину тормозного пути, нужно учитывать не только время и расстояние, пройденное автомобилем с момента нажатия водителем педали тормоза до момента остановки машины, но и время, необходимое для принятия решения о торможении. Дело в том, что при принятии решения о торможении мы тратим драгоценные секунды. Вот пример:

  • Время отклика : Прежде чем водитель нажмет педаль тормоза, он должен оценить дорожную ситуацию и определить, необходимо ли торможение. Также нужно понять, какое необходимо торможение – полная остановка автомобиля или простое снижение скорости. Обычно, согласно многочисленным исследованиям, большинству водителей для этого требуется около 0,1 секунды.
  • Время, необходимое для нажатия педали тормоза : После того, как водитель понял, что должен тормозить, необходимо еще примерно 0,8 секунды, для того чтобы переместить ногу с педали газа на педаль тормоза и нажать ее.

Кроме того, даже при нажатии педали тормоза есть еще небольшая потеря времени, связанная с тем, что при нажатии педали тормоза автомобиль, как правило, не начинает резко тормозить. А для того чтобы машина реально начала резко снижать скорость, надо усилить давление на педаль тормоза (пороговое время, необходимое для требуемого тормозного давления в тормозной системе). Также у всех автомобилей разное время отклика на нажатую педаль тормоза. Здесь все, конечно, зависит от конструкции тормозной системы и наличия различной электроники, контролирующей тормоза автомобиля.

Вы не поверите, но для того чтобы машина реально начала тормозить после нажатия педали тормоза, необходима еще почти 1 секунда времени. Вы представляете, как это много при движении на большой скорости? За эту лишнюю секунду вы можете проехать очень большой путь.

Что такое формула тормозного пути?

В общем, торможение автомобиля делится на два вида. Например, есть нормальное торможение, а есть экстренное, когда вам нужно резко остановить машину, чтобы избежать аварии.

При торможении в повседневной жизни, допустим, если вы хотите остановить автомобиль на светофоре, вы обычно нажимаете педаль тормоза намного плавнее и мягче, чем при необходимости полностью остановить автомобиль на парковке во дворе. В этом случае вы не применяете в машине максимальное тормозное усилие. При таком плавном и мягком торможении, как правило, тормозной путь (тормозное расстояние) увеличивается. Примерное расстояние тормозного пути при нормальном торможении можно рассчитать по следующей простой формуле:

(Скорость в км/ч: 10) x (скорость в км/ч: 10) = тормозной путь в метрах

При экстренном торможении педаль тормоза, как правило, нажата целиком и с полной силой. Из-за более высокой силы торможения обычно тормозной путь машины сокращается примерно в 2 раза. Поэтому длину тормозного пути можно также вычислить по следующей формуле:

(Скорость в км/ч: 10) x (скорость в км/ч: 10) / 2 = тормозной путь в метрах

Внимание: Вычисляемый по этим формулам тормозной путь является лишь приблизительным значением и подсказкой для водителей. На самом деле в реальности тормозной путь может быть как меньше, так и больше. Ведь расстояние тормозного пути зависит от навыков и опыта вождения водителя, от технической исправности автомобиля, его конструкции, марки, модели, состояния дорог, состояния протектора резины и многих других факторов, которые напрямую влияют на длину тормозного пути. Но благодаря этим формулам вы примерно сможете высчитать среднюю длину тормозного пути машины при определенной скорости движения. Это позволит вам скорректировать ваш стиль управления автомобилем, а также станет хорошим пособием для водителей-новичков.

Как рассчитать полное время остановки и итоговый тормозной путь?


Как мы уже сказали, чтобы рассчитать весь тормозной путь, нужно учитывать потерю времени при принятии водителем решения о торможении (то есть время реакции водителя). Для этого нужно использовать другую формулу, которая обеспечивает более точный приблизительный расчет тормозного расстояния, которое проедет автомобиль в момент принятия решения о необходимости остановки. Вот эта формула:

(Скорость в км/ч: 10) x 3 = путь реакции в метрах

В итоге, сделав вычисление по вышеуказанным формулам, вы можете вычислить приблизительный итоговый тормозной путь вашего автомобиля при любой скорости движения. Вот пример. Если вы управляете своим автомобилем со скоростью 50 км/ч, то с помощью приведенных формул вычислите следующие значения:

  • Тормозной путь при принятии решения о торможении на этой скорости (реакция на дорожную ситуацию + принятие решения о торможении + время, необходимое для перемещения ноги с педали газа на педаль тормоза, а также время отклика тормозной системы на нажатую педаль тормоза) составит где-то (50/10) х 3 = 15 метров. То есть пока вы будете принимать решение о торможении при скорости в 50 км/ч, ваша машина проедет 15 метров.
  • Тормозной путь при нормальном торможении (с момента нажатия педали тормоза до момента остановки машины) составит около (50/10) х (50/10) = 25 метров.
  • При экстренном торможении тормозной путь, как мы уже отметили, сокращается примерно в два раза. Соответственно, расчет тормозного расстояния автомобиля, который движется со скоростью 50 км/ч, будет выглядеть следующим образом: (50/10) x (50/10) / 2 = 12,5 метров.
  • В результате теперь мы можем вычислить реальный итоговый тормозной путь автомобиля. Так, при нормальном (не резком, а обычном) торможении итоговый тормозной путь составит около 40 метров. При экстренном торможении – не менее 28 метров.

Примечание: Обратите внимание, что если скорость автомобиля будет выше всего в два раза, его итоговый тормозной путь увеличится в четыре раза!!!

То есть мнение о том, что при увеличении скорости автомобиля в два раза тормозной путь увеличивается только в два раза, – это чистый воды миф среди многих автолюбителей. Так что имейте это в виду, когда садитесь за руль. Самое удивительное, что об этом не знают даже многие опытные водители.

Пример расчета тормозных и остановочных расстояний

Скорость, в км / ч

Путь, пройденный автомобилем

во время реакции водителя, в метрах

Тормозное расстояние, в метрах

(с момента нажатия педали тормоза

до полной остановки машины)

Итоговый тормозной путь, в метрах

6,25

13,75

Какие факторы влияют на торможение и тормозной путь?


Решающим значением для длины тормозного пути, конечно же, является скорость автомобиля, с которой он движется по дороге. Также на тормозной путь влияет качество установленной на машину тормозной системы. В том числе важную роль, несомненно, играет и состояние дороги (снег, лед, качество асфальта/бетона, трещины в дорожном покрытии, листья, лужи и т. п.). И само собой, не стоит забывать о состоянии шин автомобиля. Ведь в определенных случаях изношенная резина сильно увеличит тормозной путь автомобиля, так как не сможет передавать нормальную тормозную способность дорожному покрытию в отличие от новых шин, имеющих нормальное сцепление с дорогой.

Также ясно, что на мокрой поверхности тормозное расстояние машины больше, чем на сухом асфальте.

Не стоит забывать и об уровне подготовки водителя. Особенно важна, как мы узнали, для итогового тормозного пути скорость реакции водителя на дорожную ситуацию, требующую остановки автомобиля. Но скорость реакции за рулем зависит не только от опыта вождения. Например, знаете ли вы, что когда вы садитесь за руль в сонном состоянии (не выспались, устали или долго находились за рулем), то скорость реакции может замедлиться почти в два раза по сравнению со скоростью реакции хорошо отдохнувшего водителя.


В целом же на скорость принятия решения за рулем (скорость реакции) влияет много факторов: возраст водителя, алкогольное или похмельное состояние, употребление определенных медикаментов и в целом состояние здоровья. Так, при многих хронических заболеваниях скорость реакции многих водителей существенно снижается. Следовательно, все эти факторы серьезно влияют на тормозной путь автомобиля.

То же самое касается и отвлечения внимания из-за смартфонов, которыми так любят пользоваться за рулем многие водители, несмотря на строгий запрет согласно нашему действующему законодательству.

Как мы уже сказали, на тормозной путь также влияет время отклика тормозной системы автомобиля на нажатую педаль тормоза. Особенно это касается старых автомобилей. Современные же, как правило, оснащены уже новым поколением тормозов, которые мгновенно активируются за счет максимального тормозного давления, как только вы резко ударите ногой по педали тормоза (например, при экстренном торможении). Эта технология позволила существенно сократить итоговый тормозной путь современных машин.

Как повысить безопасность при управлении автомобилем?


Не зря основное правило вождения гласит о том, что водитель должен держать на дороге достаточную дистанцию до других автомобилей, чтобы оставалось пространство для экстренного торможения и для того, чтобы не спровоцировать ДТП. Но, с другой стороны, вы не должны держать дистанцию между автомобилями слишком большой. Помните, что все должно быть в меру. Вот некоторые правила вождения от экспертов:

  • В городском движении : Держите расстояние до других автомобилей около 15 метров.
  • На автомагистралях, шоссе и проселочных дорогах : При скорости движения около 100 км/ч держите дистанцию примерно 50 метров. При плохой видимости или на скользкой дороге дистанция до других машин должна быть увеличена в два раза. Например, при скорости в 100 км/ч на скользкой дороге держите расстояние до впереди идущей машины минимум в 100 метров.

Информационное издание: Новости гаи, дтп, штрафы пдд, ГИБДД, Экзамен ПДД онлайн. Техосмотр

Настоящим откровением для начинающих водителей является отличие тормозного пути каждый раз, когда машина перемещается по дороге. Важность этого параметра очень важна, умение определять тормозной путь своей машины очень пригодится автомобилисту в дальнейшем.

Теоретический подход

Тормозным путем любого автомобиля принято называть дистанцию, которую преодолевает транспортное средство в промежуток времени от нажатия педали тормоза до окончательной остановки. На данный параметр оказывают влияние следующие факторы:

  • Скорость движения;
  • Тип дорожного полотна;
  • Изношенность тормозной автомобильной системы;
  • Марка шин и их состояние.

где S – метраж тормозного пути,

Kэ – значение тормозного коэффициента (у легковых авто Кэ=1),

V – скорость в момент начала торможения (км/час),

Фc – значение коэффициента, характеризующего сцепление с дорожной поверхностью.

На уровень Фс оказывают сильное влияние атмосферные факторы. Пример: Фс сухого асфальта = 0,7; мокрого асфальта – 0,4; уплотненного снега – 0,2, а гололеда – 0,1.

Когда водитель движется по трассе, он не может в уме подсчитывать свой путь торможения, поэтому для этих случаев действуют усредненные показатели. Данные цифры носят ориентировочный характер и рассчитаны для трасс с нормальными условиями. Например, на скорости в 60 км/час тормозной путь имеет длину 17 м, 90 км/час – от 50 до 60 м, 90 км/час – 90 м и выше.

Важно: превышение скорости в 2 раза порождает удлинение тормозного пути в 4 раза!


Практические советы

Но на длину пути торможения автомобиля оказывают влияние и другие факторы. При попадании в поле зрения водителя препятствия на дороге он должен интуитивно надавить педаль тормоза. Профессиональные гонщики выполняют эту операцию за 0,3 сек, в то время как новичок тратит на манипуляцию от 1,7 сек и больше.


На срабатывание тормозной системы также требуется время. В легковых машинах длительность срабатывания тормозов составляет от 0,1 до 0,3 сек, следующие 0,3-0,4 сек происходит возрастание тормозного усилия до предела. Это, конечно, доли секунд, но именно они приближают кузов автомобиля к препятствию.

Для снижения негативных проявлений внезапного торможения водитель должен соблюдать следующие правила:

1) Реально оценивать состояние дорожного полотна и с ним соизмерять развиваемую скорость;

2) Достаточная дистанция с авто, идущим впереди;

3) Более новые машины обладают более короткой дистанцией торможения;

4) Нельзя перестраиваться перед идущими навстречу автобусами и грузовыми машинами, чей тормозной путь гораздо длиннее;

5) За рулем нельзя отвлекаться от дороги;

6) Регулярный осмотр шлангов тормозов и колодок позволит своевременно выявить неисправность и устранить ее.

Нельзя резко давить на педаль тормоза, на дороге нужно сохранять спокойствие и сосредоточенно следить за другими участниками движения. Описанные меры позволят избежать многих аварийных ситуаций.

Расчет длины тормозного пути автомобиля

Далеко не все водители знают, что в зависимости от
условий торможения со скорости 60 км/ч остановочный путь может составлять
как 25, так и 150 метров. От чего зависит его длина?

Способность автомобиля
снижать скорость до требуемого значения (вплоть до остановки), при этом
сохраняя устойчивость и управляемость, зависит от его тормозных свойств.

В теории автомобиля для оценки тормозных свойств используется ряд показателей:
максимальное замедление, тормозной путь, время срабатывания тормозных
механизмов, диапазон и алгоритм изменения тормозных усилий, падение эффективности
вследствие продолжительной работы (нагрева).

Эти показатели определяются конструкцией систем и механизмов автомобиля.
Основная система – тормозная, а если точнее, тормозные. Да, фактически
у автомобиля три тормозные системы. Первая – рабочая (или основная) –
приводится в действие педалью тормоза. Вторая – стояночная – используется
для удержания машины на стоянке, а в случае выхода из строя основной системы
помогает замедлять движущийся автомобиль. Третья, вспомогательная – двигатель.
Ведь когда снимаешь ногу с педали газа, автомобиль переходит в режим торможения
двигателем.

Следующие «влиятельные» элементы – системы регулирования и распределения
тормозных усилий, подвеска (амортизаторы + пружины) и шины.

Тормозной путь – это расстояние, которое проходит автомобиль с момента
нажатия на педаль тормоза до полной остановки. От чего он зависит? Естественно,
от времени срабатывания тормозной системы, а также от начальной скорости
движения и максимального замедления, которое может развивать автомобиль.

Обратите внимание на ряд моментов. Первое слагаемое говорит о том, что
после нажатия на педаль тормоза автомобиль начнет замедляться не сразу,
а через некоторое время. Для автомобилей с гидроприводом тормозов (все
легковые и часть грузовых) это время составляет 0,1-0,3 с, а для машин
с пневмоприводом (грузовики средней и большой грузоподъемности) – 0,3-0,5
с. Еще некоторое время (0,36-0,54 с) понадобится для нарастания тормозного
усилия от нуля до максимума. Во второе слагаемое скорость входит «в квадрате».
Это значит, что если скорость увеличить вдвое, тормозной путь увеличится
в четыре раза!

Хотя замедление автомобиля зависит от конструкции и исправности тормозных
механизмов, также на него влияет состояние шин и амортизаторов (с неисправными
амортизаторами колесо не может на неровностях сохранять постоянный контакт
с дорогой).

Коэффициент сцепления с поверхностью зависит от шин и состояния
дорожного покрытия. На величину замедления влияет тип шины (зимняя или
летняя), ширина и рисунок протектора, степень его износа. В ходе тестирований
различных шин было установлено, что тормозной путь одних и тех же машин
с шинами разных производителей может отличаться на несколько метров. Об
изменении тормозного пути в зависимости от дорожного покрытия и говорить
нечего, достаточно сравнить сухой асфальт и лед.

Кроме тормозного пути, существует понятие остановочного пути. Это длина
участка, который пройдет автомобиль с момента обнаружения водителем препятствия
до полной остановки.

Другими словами, водитель, увидев какое-либо препятствие, должен осознать
опасность, принять решение об остановке или замедлении скорости, перенести
ногу с педали газа на педаль тормоза и нажать ее. На это уходит от 0,3
до 1,7 с! Первое число – это показатель спортсменов, второе – неопытного
водителя, в некоторых ситуациях оно может быть еще больше – например,
водитель испугался, запутался в педалях и т. д.

Чтобы автомобиль остановился своевременно, нужно выполнять
следующие правила.

1 Скорость движения должна выбираться таким
образом, чтобы всегда сохранялась возможность остановиться
перед неожиданным препятствием. Другими словами, опасна не
сама скорость, а ее несоответствие реальным условиям движения.
Не забывайте, что увеличение скорости вдвое приведет к четырехкратному
росту длины тормозного пути.

2 Дистанция до впереди идущего автомобиля
должна позволять остановиться в случае экстренного торможения
«лидера». Обратите внимание на то, какой автомобиль впереди:
чем новее модель автомобиля, тем короче у него может быть
тормозной путь. Автомобили с ABS как правило останавливаются
быстрее, чем без нее. В старых учебниках рекомендовали держать
дистанцию в метрах, равную половине значения скорости в км/ч.

3 Техническое состояние автомобиля. Регулярно
осматривайте тормозную систему (толщину колодок, состояние
шлангов) и своевременно устраняйте любые неисправности (увеличение
тормозного пути, увод в сторону при торможении и т. д.). Не
забывайте, что после серии интенсивных торможений эффективность
системы снижается из-за нагрева дисков и колодок.

4 Внимание! Даже на гоночном автомобиле
можно не успеть остановиться, если не обращать внимания на
то, что делается на дороге. Нельзя отвлекаться от управления
автомобилем, говорить по мобильному телефону и т. д. Наблюдая
за происходящим через стекла впереди идущего автомобиля, можно
получить время для принятия решения. А затонировав заднее
стекло своей машины, вы увеличиваете риск удара сзади.

5 Маневрирование. Не перестраивайтесь непосредственно
перед грузовыми автомобилями и автобусами. Если вам придется
резко затормозить, водитель автомобиля с меньшей эффективностью
торможения остановится в багажнике вашей машины. К тому же
вас могут обвинить в нарушении пункта 10.1 ПДД, который гласит,
что перед началом движения, перестроением и любым изменением
направления движения водитель должен убедиться, что это не
создаст препятствий или опасности другим участникам движения.
Даже если виновным признают водителя грузовика, вам от этого
будет не намного легче, так как придется ремонтировать машину.

Viktorious . Кривой Рог

Сравним наезд на неподвижное препятствие с падением с определенной
высоты. Формулы известны еще со школы (mgh = mV^2/2, потенциальная
энергия в конце падения полностью переходит в кинетическую). Т.о.,
можно убедиться, что резкий удар о препятствие на скорости 30 км/ч
эквивалентен падению с высоты 3 метров, на скорости 60 км/ч — с 14
метров, 90 км/ч — 31 метр, 120 км/ч — 55 метров.

14 метров — это
высота 5-6 этажа. То есть резкий удар на скорости 60 км/ч эквивалентен
падению с 6 этажа. Неприятно, но есть очень хороший шанс выжить,
особенно если принять во внимание подушки безопасности и т.д…

31
метров — это уже больше высоты девятиэтажки. Думаю, не надо объяснять,
что шансы выжить при таком столкновении очень малы… Тут даже подушки
безопасности вряд ли помогут (а вы бы прыгнули с крыши девятиэтажки,
подложив под себя две надувных подушки?). Не говоря уже про падение с
55-метровой высоты (тут, как говорится, без шансов).

Это на
случай резкого наезда на неподвижное препятствие. Теперь рассмотрим,
если водитель заметил препятствие. Время реакции обычно составляет,
скажем, 1 секунду (реально от 0,5 до 1 сек, поправьте, если ошибаюсь).
За это время машина проедет на скорости 60 км/ч — 17 метров, на
скорости 90 км/ч — 25 метров, на скорости 120 км/ч — 33 метра.
Тормозной путь на нормальной дороге составляет на скорости 60 км/ч —
23-30 метров, 90 км/ч — 50-60 метров, 120 км/ч — более 90 метров
(http://www.autocentre.ua/.

Что
мы имеем? Чтобы успеть полностью затормозить со скорости 120 км/ч, надо
увидеть препятствие с расстояния более 120 метров! И напоследок вопрос
водителю, который считает, что нормально гонять на скорости 120 км/ч:
Вы действительно УВЕРЕНЫ, что при любых обстоятельствах, напр. ночью,
при свете встречных фар, сможете увидеть ЛЮБОЕ препятствие (резко
выскочившее на дорогу животное, автомобиль на обочине с выключенными
габаритами и т.д.) на Вашем пути с расстояния 120 метров? Цена вопроса
— жизнь…

Диаграммы построены на основании данных «Автомобильного справочника Bosch»,
изд. 1999 г.

помогите определить скорость автомобиля дэу сенс. тормозной путь до столкновения 24.1метр асфальтное покрытие сухое

за какое время произойдёт экстренная остановка а/м Газель бортовой, жвижущегося со скоростью 20 км/ч.,на мокром асфальтобетоне (используя средние данные), включая время реакции водителя и время срабатывания тормозного привода?

мной была найдена программа в области авто техники и авто товароведения, разработанных сотрудниками лаборатории экспертных исследований ПАЛЕ. Эти программы помогут Вам быстро и безошибочно определять скорость транспортных средств (ТС) по следу их торможения, рассчитывать остановочный путь ТС, их удаление от заданной точки в различные моменты времени, определять допустимую скорость движения ТС по условиям видимости, движению на закруглении проезжей части, решать задачи анализа ДТП графическим и графо-аналитическими методами, определять остаточную стоимость транспортных средств. http://www.mobitech.net.ua/soft/7834 …-
16-light.html

привет,посчитайте мне пожалуйсто скорость автомобиля при тормозном пути 16 метров и массе 2235 кг

я нечего не понимаю

Стоял на обочине, сбила легковая автомашина — отлетел на 150м, можно ли примерно расчитать скорость данного авто.
С уважением Сергей

Распишите пожайлуста все законы при решении. Автомобиль удерживается тормозаме на склоне горы при уклоне не более 0,9 (tga=0,9). какова длина тормозного пути этого автоиобиля на горизонтальной поверхности при скорости 45 км.ч.

ДТП произошло не на оленять, а на авто. Ехал по пустой полосе. Ночь. На встречу идет колонна транспорта (не оленей). Вдруг, на расстоянии около 200 м до меня, из колонны встречного потока вылетает шумахер на КИА и несется мне навстречу. Думал отвернет. А хрен там. Оставалось метров 30-40, выключил скорость, а при 10-15 м понял — п..ц, нажал на тормоз. Удар. ВыВ больнице. несло на встречную полосу. Попал в больницу. Потом приперся следователь и говорит, что виноват я, потому, что вовремя не сбросил скорость и не остановился.
Подскажите, что делать.

Уточняю. ДТП произошло не на оленять, а на авто. Ехал по пустой полосе. Ночь. На встречу идет колонна транспорта (не оленей). Вдруг, на расстоянии около 200 м до меня, из колонны встречного потока вылетает шумахер на КИА и несется мне навстречу. Думал отвернет. А хрен там. Оставалось метров 30-40, выключил скорость, а при 10-15 м понял — п..ц, нажал на тормоз. Удар. Вынесло на встречную полосу. Попал в больницу. Потом приперся следователь и говорит, что виноват я, потому, что вовремя не сбросил скорость и не остановился.
Подскажите, что делать.

помогите определить скорость автомобиля дэу леганза. тормозной путь до столкновения 11,3метр асфальтное покрытие сухое

Помогите определить скорость автомобиль калина с abs.С момента наезда до полной остановки 5,2м.При сухом асфальте и при отсутствии тормозного следа

Вопрос интересный. У кого тормозной путь будет больше?
1 случай: Легковой автомобиль без ABS или негруженого камаза.
2 случай: Легковой автомобиль без ABS или груженого камаза.
здесь вопрос вот в чём. Масса грузового автомобиля в разы больше массы легкового, но и коэффициент сцепления у грузового в разы больше. Что же всё-таки решает?

РАСЩЕТАЙТЕ ПОЖАЛУЙСТА СКОРОСТЬ АВТО ВАЗ-2106 ЕСЛИ ИЗВЕСТЕН ТОЛЬКО ТОРМОЗНОЙ ПУТЬ 14 МЕТРОВ.АСФАЛЬТ СУХОЙ.

Помогите пожалуйста определить скорость авто Субару Форестер вес авто 1440кг тормозной путь 49 метров! На сухом асфальте!

Помогите пожалуйста определить скорость авто Ваз2109 Ехавшее с горки где то ппроцентов 7-8 уклон….Путь торможения 15.5 метров…

Народ помогите плз. Какая скоростсь была у автомобиля Ваз-2114,если тормозной путь был 72метра. (колодки новые)

http://lg.vgorode.ua/news/76504/ здрасте я вадитель девятки. виноватым признали меня. водитель митсубиси ланцера перед дтп даже не тормозил. тоесть нет тормозного пути. меня от точки судара откинуло на 38 метров. блок мотора лопнул. как приблизительно расчитать для себя скорость митубиси. водитель митсубиси сказал что ехал 60 км в час. заранее спасибо

методичку по расчету тормозного пути, столкновения, наезда на пешеходов скину всем кто напишет на почту sneg-chudoсобакаramblerточкару

и почему у меня тормозной путь со 120км/ч не превышает 60 метров?

Тут многие просят рассчитать скорость по тормозному пути, массе и т.д. но этого не достаточно в тех случаях, если столкновение все таки произошло!
В этом случае необходимо учитывать повреждения автомобиля, ведь не будь препятствия на пути, то тормозной путь, наверняка, был бы гораздо длиннее! Чем сильнее повреждение — тем больше нужно прибавить к длине следа шин. А вот как определить сколько прибавить. Ведь конструкция и жесткость у авто различные!

ОЧЕНЬ важно. Шеволле авита тормозила 25 метров по СУХОМУ асфальту имея возможность объехать СПРАВА поворачивающий на заправку КАМАЗ. В результате — мощный удар в бак кАМАЗУ. Торможение ЭКСТРЕННОЕ -след от тормозов — как черная краска на асфалте. Менты приехали купленые и говорят что скорость была 40 км и виноват КАМАЗ что не уступил дорогу. КАПЕЦ че делать Какая скорост. ТЮРЬМА светит. памагите люди добрые …… я не видел шевроле …. ее не было слева …

у меня такая ситуация … одностороннее движение две полосы я двигаюсь по правой стороне с левой стороны авто делает манёвр без поворотников и не убедился в безопасности перед поворотом. мой тормозной путь составлял 13-15 метров асфальт гололёд инспектор говорит убаютка как расчитать скорость?

http://in-drive.ru

У какого автомобиля больше тормозной путь — у груженого под завязку или у пустого?
Больше половины людей ответят, что у груженого.
А на как обстоят дела на самом деле?

Для начала придется окунуться в «школьные годы чудесные», а именно — в физику за 6-й класс. Раздел «Силы трения». Окунаться будем не глубоко, по щиколотку.
Итак, смотрим на картинку. Перед нами — одноглазый Билли Бонс за рулем Фольксвагена. Он что-то увидел на дороге и вовсю тормозит. С точки зрения физики, и Фольксваген, и Билли Бонс — все это вместе называется «тело». На это тело действуют силы. Это сила тяжести, которая прижимает тело к земле mg , сила реакции опоры N , которая ей противодействует. Эти силы в простейшем случае, на горизонтальной поверхности, равны и направлены в разные стороны, а их равнодействующая равна нулю. Кроме них на движущееся тело действует еще одна сила — сила трения Fтр . Сила трения зависит от силы реакции опоры и коэффициента трения, она прямо пропорциональна им. А если точнее, равна просто их произведению: F тр. = μN .
Но сила реакции опоры равна массе тела, умноженной на ускорение свободного падения g: N = mg .
Подставим значение N в формулу силы трения:
F тр. = μmg

Поскольку на всей планете Земля ускорения свободного падения одинаковое, то делаем вывод, что сила трения зависит от коэффициента трения и массы тела, и больше ни от чего.

Если на дело действует какая-то сила, оно начинает ускоряться (напомним, что с точки зрения физики торможение — тоже ускорение, только с обратным знаком). Согласно второму закону Ньютона, это сила равна произведению массы на ускорение: F = ma
Значит, ускорение равно a = F / m .
На наше тело действует единственная сила — сила трения (равнодействующая остальных равна нулю, значит, они не оказывают влияния). Значит,
a = F тр. /m , то есть ускорение (замедление торможения) равно силе трения, деленной на массу Билли Бонса и его Фольксвагена.
Но сила трения равна F тр. = μmg . Подставим это значение в нашу формулу:
а = μmg/m . Масса, деленная на эту же массу, сокращается. Значит, а = μg
Итак, ускорение (в нашем случае — это интенсивность торможения) зависит только от коэффициента трения! Какая бы ни была масса тела, она у нас сокращается, то есть чем больше масса, тем больше будет и сила трения, причем точно на эту же самую величину.

Вроде бы уже все ясно. Но нам надо решить задачу до конца и вычислить тормозной путь. Это просто. Ускорение а равно скорости V , деленной на время t
a = V / t
Тогда
t = V / a = V / μg

Согласно Закону равноускоренного движения, расстояние S равно:
S = at 2 / 2
Тогда
S = μg (V / μg) 2 / 2 = (V 2 / μg) / 2 = V 2 / 2μg

Итак,



Тормозной путь зависит только от скорости и коэффициента трения, и не зависит от массы автомобиля.

Ну а поскольку ускорение свободного падения — величина постоянная, и равна 9.81 м/с 2 , то упрощенно можно считать так:
S = V 2 / 20μ

Так гласят незыблимые законы физики. Но если заглянуть в характеристики автомобилей, легко обнаружить, что у грузовиков тормозной путь больше, чем у легковушек. Выходит, они нарушают эти самые незыблимые законы? Конечно, нет. Для того, чтобы разобраться в этом, придется выйти далеко за пределы элементарной физики и детально знакомиться со свойствами тормозных систем (в частности, в разнице работы между «легковой» гидравлической и «грузовой» пневматической — а они разные), а также — в работе шины. В частности, в зависимости коэффициента трения шины от ее температуры, и, самое главное, от того, в какой момент начнется плавление резины. Чем раньше шина начнет плавиться — тем больше будет тормозной путь. А раньше начнет плавиться та шина, которая сильнее прижимается к асфальту. То есть — шина грузовика.
Тем не менее, в самом общем случае, когда скорости разумные, тормозной путь конкретного автомобиля не будет зависеть от того, насколько он нагружен. Не верьте тем людям, которые утверждают, что у сильно загруженного автомобиля он больше. Он такой же точно, как у пустого.

Что же касается автомобиля с прицепом, не оборудованным тормозами, то путем нехитрых преобразований мы получим такую формулу ускорения:
а = μg (1 + m пр. / m авт.)
Из чего видно, что сама масса прицепа не имеет значения, а важно только отношение массы прицепа к массе автомобиля: чем оно больше — тем больше ускорение и, стало быть, тормозной путь. Прямо пропорционально отношению масс автомобиля, который тормозит и прицепа, который тормозить не может. S = V 2 / 2μg(1 + (m пр. / m авт.))
Видно, что если масса прицепа будет равна половине массы автомобиля, то тормозной путь увеличится наполовину, то есть станет в полтора раза длиннее. А если масса прицепа равна массе автомобиля — то в два раза.

Статья написана по материалам лекций

Когда водитель-новичок садится за руль, через две-три поездки он убеждается на личном опыте: тормозной путь не всегда одинаков. В некоторых ситуациях это расстояние оказывается жизненно важным, поэтому каждый обязан уметь рассчитывать тормозной путь своего автомобиля.

С точки зрения теории, тормозной путь – это дистанция, которую преодолело транспортное средство от момента нажатия на педаль тормоза до полной остановки. Эта цифра зависит от нескольких факторов: скорости, дорожного покрытия, изношенности тормозной системы, разновидности шин и их состояния. Для расчета тормозного пути применяется формула S = Kэ x V x V/(254 x Фc). Обозначение S – это длина тормозного пути в метрах, Kэ – тормозной коэффициент (у легковой машины этот показатель равен единице), V – скорость в начале торможения (в км/ч), Фc – коэффициент сцепления с дорогой. Последнее значение зависит от погоды: для сухого асфальта оно равно 0,7, для мокрого – 0,4, для укатанного снега – 0,2, а при гололеде – 0,1.


Но при движении водителю не до формул, его интересуют конкретные цифры. И на этот случай известны средние показатели в условиях нормальной дороги. При скорости 60 км/ч длина тормозного пути составит около 17 метров, при 90 км/ч – 50-60 метров, а при скорости 120 – от 90 метров и более. Обратите внимание: если увеличиваем скорость вдвое, длина тормозного пути возрастает в 4 раза!


Важно осознавать, что длина тормозного пути обуславливается еще и другими факторами. Водитель, увидев препятствие, должен принять решение о торможении, переместить ногу на соответствующую педаль, нажать ее. У профессиональных гонщиков на это уйдет от 0,3 секунды, у новичка за рулем – от 1,7. Кроме того, тормозная система тоже срабатывает не молниеносно. Легковой автомобиль замедлится через 0,1-0,3 секунды, далее еще 0,3-0,5 с будет возрастать тормозное усилие от нуля до максимального значения. Все это лишь мгновения, но машина движется, препятствие ближе с каждой секундой.


Чтобы снизить вероятность внезапного торможения, достаточно придерживаться нескольких правил. Реально соотносите скорость с условиями дорожного движения. Сохраняйте достаточную дистанцию с впереди идущим авто, чтобы в случае резкого его торможения вы успели отреагировать. Чем новее легковушка, тем короче может оказаться ее тормозной путь. И наоборот: не перестраивайтесь перед грузовиками и автобусами, поскольку их тормозная система требует большего времени для остановки. Не отвлекайтесь и при возможности следите за ситуацией на дороге через стекла передней машины. Регулярно осматривайте тормоза на предмет изношенности колодок и шлангов, своевременно ремонтируйте неисправности.


Не забывайте, что выжав педаль тормоза до предела, вы можете полностью заблокировать колеса, тогда машина станет неуправляемой. Будьте внимательны на дороге, соблюдайте умеренный скоростной режим, и сможете обезопасить себя, своих пассажиров и других участников движения от дорожно-транспортных происшествий.

Тормозной путь автомобиля: определение, формула, расчет

Автоликбез14 сентября 2019

Каждому водителю важно помнить, что его машина не может остановиться мгновенно. Для этого ему потребуется определенное время, на которое влияет большое количество факторов. Правила дорожного движения требуют соблюдать безопасное расстояние между собственным и впереди идущим автомобилем, чтобы в случае необходимости успеть затормозить. Чтобы знать величину этого расстояния, необходимо иметь представление о тормозном пути. Помимо этого, многие путают два понятия – тормозной и остановочный путь.

Понятие тормозного пути автомобиля

Даже, если за рулем машины сидит профессиональный водитель, на дороге всегда может возникнуть ситуация, когда необходимо максимально быстро остановить транспортное средство:

  • внезапное появление на дороге человека или животного;
  • неисправность транспортного средства;
  • нарушение другим водителем правил дорожного движения, что приводит к созданию аварийной ситуации;
  • непредвиденные обстоятельства: неровность дорожного покрытия, препятствие (упавшее дерево, камень) и т.п.

Для остановки автомобиля водитель использует педаль тормоза, приводя в работу его тормозную систему.

Тормозной путь авто – это расстояние, которое преодолевает транспортное средство за период времени с момента срабатывания системы торможения до достижения транспортным средством скорости 0 км/ч.

От чего зависит тормозной путь?

Очевидно, что дистанция торможения будет различной в зависимости от ситуации и ее условий. Так, факторы, влияющие на величину этого пути, делят на две группы:

  1. Факторы, которые зависят от автомобилиста.
  2. Факторы, которые не зависят от автомобилиста.

К условиям, которые не зависят от того, кто управляет автомобилем, относят погоду и состояние дорожного покрытия. Что касается погоды, то логично, что в дождь, снег или гололед времени для остановки машины потребуется больше, чем в сухую погоду.

Дорожное покрытие тоже оказывает влияние на расстояние торможения. Если дорога гладкая без добавления камня, то дистанция, которая будет пройдена транспортным средством при торможении, также будет больше.

На заметку! Если на дорогах есть ямы, то, скорее всего, тормозной путь будет коротким. Это связано с тем, что на таком плохом участке дороге автомобилист просто не будет развивать высокую скорость.

Гораздо больше факторов, которые зависят от водителя (владельца машины):

  • скорость. Логично, чем меньше скорость, тем короче расстояние торможения;
  • состояние и устройство тормозной системы. Важно, чтобы машина, в том числе ее тормоза, работала исправно, чтобы колодки не были изношены, а давление в шинах было достаточным.
  • вид установленных шин. Протектор не должен быть сильно изношен, а тип установленной резины должен соответствовать погодным условиям;
  • загрузка автомобиля. Чем легче транспортное средство, тем проще его остановить. Расстояние торможения нагруженного автомобиля будет более длинным;
  • наличие системы ABS. На сухом асфальте данная система поможет остановить машину быстрее, а вот в гололед она позволит сохранить управление, но дистанция торможения при этом станет длиннее;
  • трезвое состояние водителя. Адекватный водитель быстрее реагирует на быстро меняющуюся ситуацию на дороге, благодаря чему, он быстрее остановит свой транспорт при необходимости;
  • отсутствие отвлекающих факторов во время движения. Зачастую замедленная реакция автомобилиста связана с тем, что он отвлекается и не следит за дорогой. Самый распространенный фактор отвлечения внимания – это мобильный телефон. Из-за замедления реакции того, кто управляет авто, путь торможения увеличивается.

Формула расчета тормозного пути

Иногда необходимо рассчитать величину тормозного пути, например в таких случаях:

  • испытания автомобиля;
  • криминалистическая экспертиза;
  • проверка работы тормозной системы авто после ее доработки.

Для выполнения такого расчета используют следующую формулу:

Sторм = Кэ * V * V / (254 * Фс), где:

Sторм – путь торможения;

Кэ – коэффициент торможения;

V – скорость машины;

Фс – коэффициент сцепления.

Последний коэффициент может быть разным. Так:

  • при сухой дороге он равен 0,7;
  • при мокрой – 0,4;
  • при снеге – 0,2;
  • при гололеде – 0,1.

Что касается коэффициента торможения, то он является постоянной величиной и чаще всего равняется единице.

Приведем пример. Машина движется летом по сухому асфальту со скоростью 80 км/ч. Необходимо рассчитать величину пути торможения.

S = 1 * 80 * 80 / (254 * 0,7) = 36 метров – это и есть расстояние торможения.

Важно знать! Тормозная дистанция авто прямо пропорциональна квадрату его скорости. Таким образом, увеличивая скорость в два раза, например, с 40 км/ч до 80 км/ч, расстояние торможения увеличивается в четыре раза.

Чем отличается тормозной путь от остановочного?

Тормозной и остановочный пути – это разные понятия, которые часто путают или принимают за одно и тоже.

Остановочный путь – это расстояние, которое прошло транспортное средство с момента осознания автомобилистом необходимости в остановки до достижения машиной скорости 0 км/ч.

А тормозной путь – это дистанция, которую прошла машина с момента срабатывания ее тормозов до ее остановки.

Таким образом, остановочное расстояние включает в себя не только дистанцию торможения, но и расстояние, которое прошло транспортное средство, пока автомобилист реагировал на дорожную ситуацию.

Как рассчитать полное время остановки и итоговый тормозной путь?

Итак, итоговое значение этого пути включает в себя не только расстояние торможения, но и дистанцию реакции автомобилиста.

Чтобы рассчитать расстояние, которое пройдет авто за время реакции водителя, необходимо воспользоваться следующей формулой:

Sреакции = V / 10 * 3, где

V – это скорость транспортного средства.

Таким образом, итоговый тормозной путь будет равняться сумме двух значений: пути реакции автомобилиста и пути торможения:

Sитог = Sторм + Sреакции

Возвращаясь к примеру, в котором машина движется летом по сухому асфальту со скоростью 80 км/ч, рассчитаем дистанцию реакции.

Sреакции = 80/10 * 3 = 24 метра

Теперь, когда мы знаем, что дистанция торможения равна 36 метрам, а расстояние реакции – 24 метра, можно рассчитать его итоговое значение:

Sитог = 36 + 24 = 60 метров

Соответственно, полное время остановки – это временной период, за который машина пройдет итоговый тормозной путь. Это время складывается из времени реакции водители и времени, затраченного на тормозную дистанцию.

Формула его расчета следующая:

, где:

– время реакции водителя;

– время срабатывания тормозного привода;

– время нарастания тормозных сил;

– начальная скорость торможения;

– ускорение свободного падения;

– коэффициент продольного сцепления с дорогой колёс автомобиля;

– коэффициент эффективности торможения.

Важно! Общепринятая норма времени реакции автомобилиста равняется одной секунде.

Итак, итоговое остановочное расстояние включает в себя дистанцию реакции водителя и тормозной путь. На каждую из этих величин влияют определенные факторы. Чтобы сократить значение итоговой величины, необходимо соблюдать скоростной режим, следить за исправностью автомобиля, учитывать его загруженность и садиться за руль исключительно в адекватном состоянии.

Калькулятор остановочного пути автомобиля • Механика • Онлайн-конвертеры единиц измерения

Калькулятор определяет остановочный путь автомобиля с момента обнаружения водителем опасности до момента полной остановки автомобиля, а также другие параметры, связанные с этим событием, в частности, время восприятия водителем сигнала о необходимости торможения, время реакции водителя, а также расстояние, которое прошел автомобиль во время этих событий. Калькулятор также определяет начальную скорость (скорость до начала торможения) по известной длине торможения (длины тормозного пути) с учетом дорожных условий. Как и все остальные калькуляторы, этот калькулятор не следует использовать в судебных процессах и при необходимости получения высокой точности.

Пример 1: Рассчитать расстояние, необходимое для остановки автомобиля, движущегося со скоростью 90 км/ч по мокрой горизонтальной дороге с асфальтобетонным покрытием (коэффициент трения μ = 0,4) если время восприятия водителя 0,5 с и время реакции водителя 0,7 с.

Пример 2: Рассчитать начальную скорость автомобиля, движущегося по дороге с мокрым асфальтобетонным покрытием (μ = 0.4), если длина тормозного пути равна 100 м. Автомобиль движется на спуске с уклоном 10%.

Калькулятор остановочного пути

Входные данные

Начальная скорость

v0м/скм/чфут/смиля/ч

Время восприятия опасности водителем

thpс

Время реакции водителя

thrс

Уклон

σградус%

Движение вверх Движение вниз

Состояние дороги

—Сухой асфальтМокрый асфальтПокрытый снегом асфальтПокрытый льдом асфальт

или Коэффициент трения

μ

Тип привода тормозов

—ПневматическийГидравлический

или Время срабатывания тормозной системы

tbrlс

Выходные данные

Угол крутизны уклона θ= °

Замедление a= м/с²

Время торможения tbr= с

Расстояние, которое проедет автомобиль во время восприятия водителем опасности Shp= м

Расстояние, которое проедет автомобиль во время реакции водителя на опасность Shr= м

Расстояние, которое проедет автомобиль за время задержки срабатывания тормоза Sbrl= м

Тормозной путь Sbr= м

Остановочный путь Sstop= м

Критический угол наклона для заданного коэффициента трения θcrit= °

Критический уклон для заданного коэффициента трения σcrit= %

Определения и формулы

Остановочный путь

Остановочный путь — это расстояние, которое проходит автомобиль с момента, когда водитель видит опасность, оценивает ее, принимает решение остановиться и нажимает на педаль тормоза и до момента полной остановки автомобиля. Это расстояние является суммой нескольких расстояний, которые проходит автомобиль в то время, как водитель принимает решение, срабатывают механизмы тормозной системы и происходит замедление движения до полной остановки.

где shr — расстояние, которое проедет автомобиль во время восприятия и оценки водителем ситуации, shr — расстояние, которое проедет автомобиль во время во время реакции водителя на ситуацию, sbrl — расстояние, которое проедет автомобиль во время задержки срабатывания тормозов, и sbr — тормозной путь.

Расстояние, которое пройдет автомобиль во время восприятия и оценки водителем ситуации

Расстояние человеческого восприятия ситуации — это расстояние, которое пройдет автомобиль в то время, пока водитель оценивает опасность и принимает решение уменьшить скорость и остановиться. Оно определяется по формуле

где shp расстояние человеческого восприятия в метрах, v скорость автомобиля в км/ч, thp — время человеческого восприятия в секундах и 1000/3600 — коэффициент преобразования километров в час в метры в секунду (1 километр равен 1000 метров и 1 час равен 3600 секундам).

Расстояние, которое пройдет автомобиль во время реакции водителя

Расстояние реакции водителя — это расстояние, которое пройдет автомобиль пока водитель выполняет решение остановить автомобиль после оценки опасности и принятия решения об остановке. Оно определяется по формуле

где shp — расстояние реакции водителя с метрах, v — скорость автомобиля в км/ч и thr — время реакции водителя в секундах.

Расстояние, которое пройдет автомобиль во время срабатывания тормозной системы

Расстояние, которое пройдет автомобиль во время срабатывания тормозной системы, зависит от типа тормозной системы, установленной на автомобиле. Почти на всех легковых автомобилях и малотоннажных грузовых автомобилях используются гидравлическая тормозная система. На большинстве большегрузных автомобилей используются тормоза с пневматическим приводом. Задержка срабатывания пневматических тормозов приблизительно равна 0,4 с, а гидравлических (жидкость несжимаема!) 0,1–0,2 с. Общая задержка срабатывания тормозной системы измеряется как время от момента нажатия на педаль тормоза, в течение которого замедление становится устойчивым. Оно состоит из задержки срабатывания тормозной системы и времени установления постоянной величины замедления движения. В тормозной системе с пневматическим приводом воздуху необходимо время, чтобы пройти по тормозным магистралям. С другой стороны, в гидравлическом приводе задержек практически не наблюдается, и он работает в два—пять раз быстрее, чем пневматический.

Расстояние, которое пройдет автомобиль во время срабатывания тормозной системы, определяется по формуле

где sbrl — расстояние в метрах, которое пройдет автомобиль во время срабатывания тормозной системы, v — скорость движения автомобиля в км/ч, tbrl — время срабатывания тормозной системы в секундах.

Замедление

Для упрощения расчетов предположим, что автомобиль движется с постоянным ускорением или замедлением, которое определяется по известной из курса элементарной физики формуле равноускоренного или равнозамедленного движения

где a — ускорение, v — начальная скорость, v0 — конечная скорость и t — время.

Тормозной путь автомобиля

Тормозной путь автомобиля — это расстояние, которое проходит автомобиль с момента полного нажатия на педаль тормоза до момента полной остановки. Это расстояние зависит от скорости автомобиля перед началом торможения и от коэффициента трения между шинами и дорожным покрытием. В этом калькуляторе мы не учитываем другие факторы, влияющие на тормозной путь, например, сопротивление качению шин или лобовое сопротивление воздуха

В результатах исследования1, в котором коэффициент трения определялся путем измерения замедления, определено, что антиблокировочная тормозная система (АБС) влияла на коэффициент трения таким образом: он увеличивается с увеличением скорости при использовании АБС и уменьшается, если АБС не используется. В этом исследовании также подтверждается, что на коэффициент трения между шинами и дорожным покрытием влияет температура и интенсивность дождя.

Вывод зависимости тормозного пути от скорости и трения с использованием второго закона Ньютона

Коэффициент трения определяется как отношения силы трения к силе нормального давления, прижимающей тело к опоре:

или

где Ffr — сила трения, μ коэффициент трения и Fnorm — сила реакции опоры.

Действующая на тело нормальная сила реакции опоры определяется как составляющая силы реакции, перпендикулярная к поверхности опоры тела. В простейшем случае, когда тело находится на плоской горизонтальной поверхности, нормальная сила равна весу этого тела:

где m — масса тела и g — ускорение свободного падения. Эта формула выведена из второго закона Ньютона:

В более сложном случае, если тело расположено на наклонной плоскости, нормальная сила рассчитывается как

где θ — угол наклона между плоскостью поверхности и горизонтальной плоскостью. В этом случае нормальная сила меньше веса тела. Случай наклонной поверхности мы рассмотрим чуть позже.

В случае же горизонтальной поверхности, если коэффициент трения между телом и поверхностью равен μ, то сила трения равна

В соответствии со вторым законом Ньютона, эта сила трения, приложенная к движущемуся телу (автомобилю) приводит к возникновению пропорционального ей замедления:

или

Теперь, в соответствии с уравнением ускоренного (замедленного) движения имеем

Из курса элементарной физики известно, что при равнозамедленном движении с постоянным замедлением, если конечная скорость равна нулю, то тормозной путь определяется уравнением

Это уравнение можно переписать в более удобной форме с использованием преобразования скорости в км/час в м/с:

Подставляя в это уравнение a = μg, получаем формулу тормозного пути:

где скорость v задается в км/час, а ускорение силы тяжести g в м/с².

Решая это уравнение относительно v, получаем:

Аналогичную формулу для определения тормозного пути можно получить с помощью энергетического метода.

Вывод зависимости тормозного пути от скорости и трения с помощью энергетического метода

Теоретическое значение тормозного пути можно найти, если определить работу по рассеиванию кинетической энергии автомобиля. Если автомобиль, движущийся со скоростью v, замедляет движение до полной остановки, работа тормозной системы Wb, требуемая для полного рассеяния кинетической энергии автомобиля Ek, равна этой энергии:

Кинетическая энергия движущегося автомобиля Ek определяется формулой

где m — масса автомобиля и v — скорость движения автомобиля перед началом торможения.

Работа Wb, выполненная тормозной системой, определяется как

где m — масса автомобиля, μ — коэффициент трения между шинами и дорожным покрытием, g — ускорение силы тяжести и sbr — тормозной путь, то есть расстояние, которое прошел автомобиль от начала торможения до полной остановки.

Теперь, с учетом того, что Ek = Wb, имеем:

или

Скорость автомобиля до начала торможения является наиболее важным фактором, влияющим на величину остановочного пути. Другими, менее важными, факторами, влияющими на остановочный путь, являются время оценки водителем ситуации, время реакции водителя, скорость работы тормозной системы автомобиля и состояние дороги.

Время торможения

Из курса элементарной физики известно, что средняя скорость при равноускоренном движении равна полусумме начальной и конечной скорости:

С учетом, что конечная скорость равна нулю, время торможения определяется в калькуляторе как

Движение вверх и вниз по уклону

Силы, действующие на автомобиль на уклоне: Fg — сила тяжести (вес автомобиля), Fgd — скатывающая вниз составляющая веса автомобиля, Ffr — сила трения, действующая параллельно поверхности дорожного полотна с уклоном, Fgn — нормальная составляющая веса автомобиля, направленная перпендикулярно поверхности дороги, и Fnr — сила реакции опоры, равная нормальной составляющей веса автомобиля.

Когда водитель нажимает на педаль тормоза, замедляющий движение автомобиль может быть представлен в виде тела на поверхности с углом наклона θ (см. рисунок выше). Для простоты мы будем рассматривать только две силы, действующие на автомобиль, находящийся на уклоне. Это вес автомобиля и сила трения. Автомобиль, движущийся с начальной скоростью, замедляет движение, если сила трения, действующая параллельно дорожному полотну, больше, чем скатывающая сила, являющаяся составляющей силы тяжести, которая также параллельна дорожному полотну. Если начальная скорость автомобиля равна нулю, он в этой ситуации остается на месте при условии, что угол уклона меньше критического (об этом — ниже).

В то время, как сила тяжести Fg стремится скатывать автомобиль вниз, сила трения Ffr сопротивляется этому движению. Чтобы автомобиль мог в этой ситуации остановиться, сила трения должна превышать скатывающую составляющую силы тяжести Fgd.

В то же время, если сила трения превышает скатывающую составляющую силы тяжести, автомобиль будет двигаться вниз с постоянным ускорением и его тормозная система будет неспособна его остановить. Это может произойти, если угол наклона (уклон) дорожного полотна слишком велик или коэффициент трения слишком мал (вспомним как ведет себя автомобиль с обычными шинами на уклоне, если он покрыт коркой льда!).

По определению коэффициента трения, можно записать уравнение для силы трения:

или

Скатывающая составляющая силы тяжести:

Результирующая сила Ftotal, действующая на автомобиль на уклоне:

или

Как мы уже отмечали, сила Ftotal должна быть направлена вверх, иначе автомобиль при движении вниз остановить невозможно. В соответствии со вторым законом Ньютона, ускорение (точнее, замедление) автомобиля, движущегося под действием силы Ftotal, определяется как

Подставляя ускорение в выведенную выше формулу тормозного пути, получаем:

Решая это уравнение для vpre-braking, получим:

Отметим еще раз, что в этих формулах g задается в м/с, v в км/ч и s в метрах. В нашем калькуляторе используются две последние формулы.

Припаркованные и движущиеся по ул. Дивисадеро в Сан-Франциско (Калифорния) автомобили. Уклон дорожного полотна в этом месте равен 31% или 17°.

Уклон

Величина уклона дороги (показателя крутизны склона) равна тангенсу угла плоскости дорожного покрытия к горизонтали. Он рассчитывается как отношение перпендикуляра, опущенного из точки на поверхность (превышения местности) к длине горизонтальной поверхности от начала склона до перпендикуляра (горизонтальному расстоянию). По определению уклона считается, что при движении вверх уклон является положительным, а при движении вниз уклон является отрицательным, когда превышение в действительности является понижением дороги. Уклон дороги σ выражают как угол наклона к горизонтали в градусах или как отношение в процентах. Например, подъёму 15 метров на 100 метров перемещения по горизонтали соответствует уклон, равный 0,15 или 15%. В этом калькуляторе мы используем уклон в процентах, определяемый по формуле

где Δh — превышение местности и d — проекция уклона на горизонталь (см. рисунок выше). Если известен уклон, то угол наклона можно определить по формуле

Критический угол

При увеличении угла наклона дорожного полотна выше определенного значения, называемого критическим углом, движущийся вниз автомобиль затормозить невозможно, так как действующая на него сила трения становится меньше скатывающей силы. Этот критический угол находится из условия

или

или

Из этой формулы можно найти критический угол для данного коэффициента трения, при котором автомобиль не сможет затормозить:

Уклон, выраженный в процентах, определяется по известному углу наклона таким образом:

Пример

В этом примере мы покажем, как использовать формулу для определения тормозного пути. Пусть автомобиль движется с начальной скоростью vpre-braking = 90 км/ч вниз по уклону σ = 5% по мокрому асфальту (коэффициент трения μ = 0,4). Нужно определить тормозной путь. Для расчетов используем выведенные выше формулы.

Особые случаи

Нажмите на соответствующую ссылку, чтобы посмотреть как работает калькулятор в особых режимах:

Литература

  1. Hartman, J 2014, Effects of velocity, temperature And rainfall on the friction coefficient of pneumatic tyres And bitumen roads, Doctor of Philosophy (PhD), Aerospace, Mechanical And Manufacturing Engineering, RMIT University PDF 48 MB
  2. Wikibooks. Fundamentals of Transportation

Автор статьи: Анатолий Золотков

Как найти силу торможения

Сила торможения – это сила трения скольжения. Если сила, приложенная к телу, превышает по значению максимальную силу трения, то тело начинает двигаться. Сила трения скольжения всегда действует в направлении, противоположном скорости.

Для того чтобы вычислить силу трения скольжения (Fтр), нужно знать время торможения и длину тормозного пути.

Если вам известно время торможения, но не известен его тормозной путь, то вы можете выполнить расчет по формуле:s = υ0⋅t/2, где s – длина тормозного пути, t – время торможения, υ0 – скорость тела в момент начала торможения.Для расчета скорости тела в момент начала торможения вам потребуется знать величину тормозного пути и время торможения. Рассчитайте ее по формуле:υ0 = 2s/t, где υ0 – скорость тела в момент начала торможения, s – длина тормозного пути, t – время торможения.

Обратите внимание, что длина тормозного пути пропорциональна квадрату начальной скорости перед началом торможения и обратно пропорциональна величине силы трения скольжения (силы торможения). Именно поэтому, например, на сухой дороге (при расчетах для автомобилей) тормозной путь короче, чем на скользкой.

После того как вам стали известны все значения, подставьте их в сила трения скольжения (сила торможения), m – масса движущегося тела, s – величина тормозного пути, t – время торможения.

Зная силу торможения, но не зная его время, вы можете произвести необходимые расчеты по формуле:t = m⋅υ0/ Fтр, где t – время торможения, m – масса движущегося тела, υ0 – скорость тела в момент начала торможения, Fтр – сила торможения.

Рассчитайте силу трения скольжения по другой формуле:Fтр = μ⋅ Fнорм, где Fтр – сила трения скольжения (сила торможения), μ – коэффициент трения, Fнорм – сила нормального давления, прижимающего тело к опоре (или mg).

Определите коэффициент трения экспериментально. В школьных учебниках по физике его обычно уже указывают в условиях задачи, если не требуется рассчитать его для какого-то конкретного тела во время лабораторной работы. Для этого поместите тело на наклонную плоскость. Определите угол наклона, при котором тело начинает движение, после чего узнайте по таблицам или рассчитайте самостоятельно тангенс полученной величины угла α (отношение противолежащего катета к прилежащему). Это и будет значение коэффициента трения (μ = tg α).

Формулы прямолинейного равноускоренного движения

При прямолинейном равноускоренном движении тело

  1. двигается вдоль условной прямой линии,
  2. его скорость постепенно увеличивается или уменьшается,
  3. за равные промежутки времени скорость меняется на равную величину.

Например, автомобиль из состояния покоя начинает двигаться по прямой дороге, и до скорости, скажем, в 72 км/ч он двигается равноускоренно. Когда заданная скорость достигнута, то авто движется без изменения скорости, т. е. равномерно. При равноускоренном движении его скорость возрастала от 0 до 72 км/ч. И пусть за каждую секунду движения скорость увеличивалась на 3,6 км/ч. Тогда время равноускоренного движения авто будет равно 20 секундам. Поскольку ускорение в СИ измеряется в метрах на секунду в квадрате, то надо ускорение 3,6 км/ч за секунду перевести в соответствующие единицы измерения. Оно будет равно (3,6 * 1000 м) / (3600 с * 1 с) = 1 м/с2.

Допустим, через какое-то время езды с постоянной скоростью автомобиль начал тормозить, чтобы остановиться. Движение при торможении тоже было равноускоренным (за равные промежутки времени скорость уменьшалась на одинаковую величину). В данном случае вектор ускорения будет противоположен вектору скорости. Можно сказать, что ускорение отрицательно.

Итак, если начальная скорость тела нулевая, то его скорость через время в t секунд будет равно произведению ускорения на это время:

v = at

При падении тела «работает» ускорение свободного падения, и скорость тела у самой поверхности земли будет определяться по формуле:

v = gt

Если известна текущая скорость тела и время, которое понадобилось, чтобы развить такую скорость из состояния покоя, то можно определить ускорение (т. е. как быстро менялась скорость), разделив скорость на время:

a = v/t

Однако тело могло начать равноускоренное движение не из состояния покоя, а уже обладая какой-то скоростью (или ему придали начальную скорость). Допустим, вы бросаете камень с башни вертикально вниз с приложением силы. На такое тело действует ускорение свободного падения, равное 9,8 м/с2. Однако ваша сила придала камню еще скорости. Таким образом, конечная скорость (в момент касания земли) будет складываться из скорости, развившийся в результате ускорения и начальной скорости. Таким образом, конечная скорость будет находиться по формуле:

v = v0 + at

Однако, если камень бросали вверх. То начальная его скорость направлена вверх, а ускорение свободного падения вниз. То есть вектора скоростей направлены в противоположные стороны. В этом случае (а также при торможении) произведение ускорения на время надо вычитать из начальной скорости:

v = v0 – at

Получим из этих формул формулы ускорения. В случае ускорения:

at = v – v0
a = (v – v0)/t

В случае торможения:

at = v0 – v
a = (v0 – v)/t

В случае, когда тело равноускоренно останавливается, то в момент остановки его скорость равна 0. Тогда формула сокращается до такого вида:

a = v0/t

Зная начальную скорость тела и ускорение торможения, определяется время, через которое тело остановится:

t = v0/a

Теперь выведем формулы для пути, которое тело проходит при прямолинейном равноускоренном движении. Графиком зависимость скорости от времени при прямолинейном равномерном движении является отрезок, параллельный оси времени (обычно берется ось x). Путь при этом вычисляется как площадь прямоугольника под отрезком. То есть умножением скорости на время (s = vt). При прямолинейном равноускоренном движении графиком является прямая, но не параллельная оси времени. Эта прямая либо возрастает в случае ускорения, либо убывает в случае торможения. Однако путь также определяется как площадь фигуры под графиком.

При прямолинейном равноускоренном движении эта фигура представляет собой трапецию. Ее основаниями являются отрезок на оси y (скорость) и отрезок, соединяющий точку конца графика с ее проекцией на ось x. Боковыми сторонами являются сам график зависимости скорости от времени и его проекция на ось x (ось времени). Проекция на ось x — это не только боковая сторона, но еще и высота трапеции, т. к. перпендикулярна его основаниям.

Как известно, площадь трапеции равна полусумме оснований на высоту. Длина первого основания равна начальной скорости (v0), длина второго основания равна конечной скорости (v), высота равна времени. Таким образом получаем:

s = ½ * (v0 + v) * t

Выше была дана формула зависимости конечной скорости от начальной и ускорения (v = v0 + at). Поэтому в формуле пути мы можем заменить v:

s = ½ * (v0 + v0 + at) * t = ½ * (2v0 + at) * t = ½ * t * 2v0 + ½ * t * at = v0t + 1/2at2

Итак, пройденный путь определяется по формуле:

s = v0t + at2/2

(К данной формуле можно прийти, рассматривая не площадь трапеции, а суммируя площади прямоугольника и прямоугольного треугольника, на которые разбивается трапеция.)

Если тело начало двигаться равноускоренно из состояния покоя (v0 = 0), то формула пути упрощается до s = at2/2.

Если вектор ускорения был противоположен скорости, то произведение at2/2 надо вычитать. Понятно, что при этом разность v0t и at2/2 не должна стать отрицательной. Когда она станет равной нулю, тело остановится. Будет найден путь торможения. Выше была приведена формула времени до полной остановки (t = v0/a). Если подставить в формулу пути значение t, то путь торможения приводится к такой формуле:

s = v02/(2a)

Тормозной путь — калькулятор, формула и расчет онлайн

Калькулятор тормозного пути позволит оценить тормозной путь автомобиля, движущегося с заданной скоростью. Для использования укажите тип дорожного покрытия, на котором тормозит автомобиль и скорость, при которой начинается торможение. Калькулятор рассчитает сколько метров пройдет автомобиль при торможении.

Калькулятор тормозного пути

Формула тормозного пути

Формула для нахождения тормозного пути

Формула для нахождения тормозного пути применяется в подразделениях ГИБДД. Именно она используется в нашем калькуляторе. В этой формуле:

S — тормозной путь,

Кт — тормозной коэффициент (для легкового автомобиля равен 1),

V — скорость автомобиля,

Kсц — коэффициент сцепления.

Понятия и пояснения

Тормозной путь — это путь, который проходит автомобиль с момента, когда сработал тормозной механизм до полной остановки автомобиля. На него влияют:

  • состояние и тип дорожного покрытия,
  • состояние шин автомобиля,
  • начальная скорость автомобиля,
  • масса автомобиля,
  • исправность тормозной системы.

Остановочный путь — путь с момента обнаружения опасности до полной остановки автомобиля. Понятно, что тормозной путь входит в остановочный. Кроме того в остановочный путь входят:

  1. путь, который проехал автомобиль с момента обнаружения опасности до нажатия на педаль тормоза;
  2. путь, пройденный автомобилем за время срабатывания тормозной системы.

Первый параметр зависит от множества факторов, определяющим из которых является времени реакции водителя. По результатам многочисленных экспериментов, оно может меняться от 0,3 до 1,5 секунды. В среднем можно считать время реакции водителя равное 1 секунде. Кроме этого существует понятие «нормативное время восприятия сложной ситуации» равное 0,8 секунды. Также установлено, что время реакции у женщин, при возникновении сложной дорожной ситуации может достигать 2,5-3 секунд, тогда как у мужчин 1,5-2 секунды. Кроме этого на время реакции влияет:

  • опыт водителя,
  • его эмоциональное состояние,
  • возраст,
  • время суток и погодные условия,
  • прием медикаментов,
  • состояние алкогольного или иного опьянения,
  • место возникновения опасной ситуации.

Время срабатывания тормозной системы зависит от ее типа и технического состояния. Тормозная система с гидравлическим приводом срабатывает за 0,2 – 0,3 секунды, с пневматическим за 0,5 –0,6 секунд.

Ваша оценка

[Оценок: 220 Средняя: 3.8]

Расчет тормозного пути Автор admin средний рейтинг 3.8/5 — 220 рейтинги пользователей

Тормозной путь, путь реакции и тормозной путь

Расстояние реакции

Дистанция реакции — это расстояние, которое вы пройдете от точки обнаружения опасности до начала торможения или поворота.

На дистанцию ​​реакции влияет

  • Скорость автомобиля (пропорциональное увеличение):
    • В 2 раза большая скорость = в 2 раза большее расстояние реакции.
    • В 5 раз больше скорости = в 5 раз больше расстояние реакции.
  • Время вашей реакции.
    • Обычно 0,5–2 секунды.
    • Лучшее время реакции в пробках у людей в возрасте 45–54 лет.
    • У молодых людей в возрасте 18–24 лет и старше 60 лет одинаковое время реакции в условиях дорожного движения. У молодых людей более острые чувства, но у пожилых людей больше опыта.

Дальность реакции может быть уменьшена на

  • Предвидение опасностей.
  • Готовность.

Дальность реакции может быть увеличена на

Простой метод: вычислить расстояние реакции

Формула: Удалите последнюю цифру скорости, умножьте на время реакции, а затем на 3.

Пример расчета при скорости 50 км / ч и времени реакции 1 секунда:

50 км / ч ⇒ 5
5 * 1 * 3 = 15 метров расстояние реакции

Более точный метод: вычислить расстояние реакции

Формула: d = (s * r) / 3,6

d = расстояние реакции в метрах (рассчитывается).
с = скорость в км / ч.
r = время реакции в секундах.
3,6 = фиксированное значение для преобразования км / ч в м / с.

Пример расчета при скорости 50 км / ч и времени реакции 1 секунда:

(50 * 1) / 3,6 = 13,9 метра расстояние реакции

Тормозной путь

Тормозной путь — это расстояние, которое проходит автомобиль от момента начала торможения до остановки.

На тормозной путь влияет

  • Скорость автомобиля (квадратичное увеличение; «в степени 2»):
    • Увеличение скорости в 2 раза = увеличение тормозного пути в 4 раза.
    • В 3 раза больше скорости = в 9 раз больше тормозной путь.
  • Дорога (уклон и условия).
  • Нагрузка.
  • Тормоза (состояние, тормозная техника и количество тормозных колес).

Рассчитать тормозной путь

Очень сложно добиться надежных расчетов тормозного пути, так как дорожные условия и сцепление шин могут сильно различаться. Тормозной путь может быть, например, в 10 раз больше, если на дороге лед.

Простой метод: расчет тормозного пути

Условия: Хорошие и сухие дорожные условия, хорошие шины и хорошие тормоза.

Формула: Удалите ноль из скорости, умножьте это число на себя, а затем умножьте на 0,4.

Цифра 0,4 взята из того факта, что тормозной путь на скорости 10 км / ч в условиях сухой дороги составляет примерно 0,4 метра. Это было рассчитано с помощью исследователей, измеряющих тормозной путь.Таким образом, в упрощенной формуле мы основываем наши расчеты на тормозном пути при 10 км / ч и увеличиваем его квадратично с увеличением скорости.

Пример расчета при скорости 10 км / ч:

10 км / ч ⇒ 1
1 * 1 = 1
1 * 0,4 = 0,4 метра тормозной путь

Пример расчета при скорости 50 км / ч:

50 км / ч ⇒ 5
5 * 5 = 25
25 * 0,4 = тормозной путь 10 метров

Более точный метод: расчет тормозного пути

Состояние: Хорошая резина и хорошие тормоза.

Формула: d = s 2 / (250 * f)

d = тормозной путь в метрах (подлежит расчету).
с = скорость в км / ч.
250 = фиксированная цифра, которая используется всегда.
f = коэффициент трения, прибл. 0,8 на сухом асфальте и 0,1 на льду.

Пример расчета при скорости 50 км / ч по сухому асфальту:

50 2 / (250 * 0,8) = 12,5 метров тормозной путь

Тормозной путь

Тормозной путь = путь реакции + тормозной путь

Рассчитайте тормозной путь с помощью этих простых методов

Лето, дорога сухая.Вы едете со скоростью 90 км / ч на автомобиле с хорошими шинами и тормозами. Вы внезапно замечаете опасность на дороге и резко тормозите. Какова длина тормозного пути, если время вашей реакции составляет 1 секунду?

Тормозной путь — это расстояние реакции + тормозной путь . Сначала рассчитываем расстояние реакции:

  • 90 км / ч ⇒ 9
  • .
  • 9 * 1 * 3 = 27 метров расстояние реакции

Затем рассчитываем тормозной путь:

  • 90 км / ч ⇒ 9
  • .
  • 9 * 9 = 81
  • 81 * 0.4 = 32 метра тормозной путь

Теперь оба расстояния объединены:

  • 27 + 32 = тормозной путь в метрах

Важное пояснение по расчетам

Различные методы дают разные ответы. Что мне использовать?
— Используйте то, что хотите. Различия настолько малы, что не повлияют на ваш теоретический тест, поскольку разница между альтернативами довольно велика.

Итак, если есть альтернативы 10, 20, 40, 60, не имеет значения, получите ли вы 10 метров одним методом и 12.5 метров с другим — оба, очевидно, наиболее близки к 10, что, таким образом, является правильным ответом.

Последнее обновление 22.01.2021.

Калькулятор остановочного пути

Даже если вы не водитель, вы наверняка знаете, что автомобиль не останавливается сразу после нажатия на тормоз. С того момента, как вы обнаружите потенциально опасную ситуацию, до момента, когда автомобиль полностью остановится, он преодолеет определенное расстояние. Вы можете использовать этот калькулятор тормозного пути, чтобы узнать, как далеко проехал ваш автомобиль за это время, в зависимости от вашей скорости, уклона дороги и погодных условий.

В этом тексте мы поясним разницу между тормозным путем и тормозным путем. Мы также объясним, как рассчитать тормозной путь в соответствии с AASHTO (Американская ассоциация государственных служащих автомобильных дорог и транспорта).

Остановочный и тормозной путь

Представьте, что вы ведете машину по обычной улице. Внезапно вы замечаете ребенка, который бежит впереди вас через улицу. Что происходит в следующие несколько стрессовых секунд?

Прежде всего, пройдет некоторое время после того, как событие начало происходить, но до того, как вы на него среагируете.Этот период называется временем восприятия , . В это время машина продолжает двигаться с той же скоростью, что и раньше, приближаясь к ребенку на дороге.

Вам может показаться, что вы сразу же нажмете на тормоз, но всегда есть небольшая задержка между моментом, когда вы замечаете опасность впереди, и моментом, когда вы действительно начинаете замедляться. Эта задержка называется временем реакции . Автомобиль по-прежнему движется с той же скоростью.

После того, как вы начнете тормозить, автомобиль будет двигаться все медленнее и медленнее к ребенку, пока он не остановится.Расстояние, пройденное с момента первого нажатия на тормоз, называется тормозным путем . Тормозной путь С другой стороны, — это общее расстояние, пройденное за время восприятия и реакции, суммированное с тормозным путем.

Как рассчитать тормозной путь?

В книге «Политика геометрического проектирования дорог и улиц» AASHTO дает формулу для расчета тормозного пути. Эта формула обычно используется при проектировании дорог для определения минимального расстояния прямой видимости, необходимого для данной дороги.При правильных параметрах это идеальное уравнение для точного расчета тормозного пути вашего автомобиля.

Формула AASHTO выглядит следующим образом:

s = (0,278 * t * v) + v² / (254 * (f + G))

где:

  • s — тормозной путь в метрах;

  • t — время восприятия-реакции в секундах;

  • v — скорость автомобиля в км / ч;

  • G — уклон (уклон) дороги, выраженный в десятичном формате.Это положительно для подъема и отрицательно для дороги, идущей под гору;

  • f — коэффициент трения между шинами и дорогой. Обычно предполагается, что он равен 0,7 на сухой дороге и находится в диапазоне от 0,3 до 0,4 на мокрой дороге.

Время восприятия-реакции

Большинство параметров в приведенной выше формуле легко определить. Однако у вас может возникнуть большая проблема, когда вы попытаетесь оценить время восприятия-реакции.В рекомендациях по проектированию дороги AASHTO рекомендует значение 2,5 секунды, чтобы гарантировать, что практически каждый водитель сможет отреагировать в течение этого времени. На самом деле многие водители могут нажать на тормоз намного быстрее. Вы можете использовать следующие значения в качестве практического правила:

  • 1 секунда — внимательный и внимательный водитель;
  • 1,5 секунды — средний водитель;
  • 2 секунды — усталый водитель или пожилой человек;
  • 2,5 секунды — худший сценарий. Весьма вероятно, что пожилые или находящиеся в состоянии алкогольного опьянения водители также успеют отреагировать в течение 2-х часов.5 секунд.

Расчет тормозного пути: пример

Чтобы определить тормозной путь вашего автомобиля, выполните следующие действия.

  1. Определите свою скорость. Предположим, вы едете по шоссе со скоростью 120 км / ч.

  2. Определитесь со временем вашего восприятия и реакции. Допустим, вы хорошо выспались перед дорогой, но уже некоторое время ведете машину и не так бдительны, как могли бы. Вы можете установить время восприятия-реакции равным 1.5 секунд.

  3. Узнайте, какой у дороги уклон. Если он плоский, вы можете просто ввести 0%.

  4. Дорога мокрая или сухая? Допустим, только что пошел дождь. При скорости 120 км / ч наш калькулятор тормозного пути дает значение коэффициента трения, равное 0,27.

  5. Введите все параметры в уравнение AASHTO:

s = (0,278 * t * v) + v² / (254 * (f + G))

с = (0.278 * 1,5 * 120) + 120² / (254 * (0,27 + 0))

с = 50 + 14400 / 68,6

с = 50 + 210

с = 260

Ваша машина проедет 260 метров, прежде чем остановится.

Тормозной путь | Формула тормозного пути

Узнайте о тормозном пути, общем тормозном пути и плавных остановках.

Вернуться к темам испытаний на разрешение


Правильное торможение является важной частью безопасности водителя.

Изучение некоторых вещей об использовании тормозов сделает вас более безопасным водителем и поможет вам пройти тест на разрешение, чтобы получить разрешение на обучение во Флориде.

После того, как вы посмотрели видео и прочитали приведенные ниже руководства по торможению, тормозному пути и тому, как ваша скорость влияет на вашу способность останавливаться, мы рекомендуем вам пройти наш практический тест по торможению, чтобы определить, понимаете ли вы эту тему.

Пройдите тест на практику торможения


Темы торможения и тормозного пути

На ваш тормозной путь влияют два фактора: время восприятия и время реакции.Восприятие — это когда вы видите опасность, а Время реакции — это время, пока вы не нажмете педаль тормоза. Если вы отвлекаетесь, это увеличивает тормозной путь на дополнительное время.


Чем быстрее вы едете, тем дольше вы останавливаетесь. Это означает, что превышение скорости увеличивает тормозной путь и силу удара. Если вы удвоите скорость, то ваш тормозной путь и сила удара увеличатся в 4 раза.


Общий тормозной путь представляет собой комбинацию расстояния реакции, расстояния восприятия и расстояния торможения.Время восприятия и реакции добавляет 55 футов (всего 110 футов) к общему тормозному пути.


Нажатие на тормоза чрезвычайно опасно. Внезапные остановки обычно вызваны невниманием водителей и являются основной причиной наездов сзади. Узнайте, как делать плавные безопасные остановки.


Влияние времени восприятия и реакции на тормозной путь

Два фактора, которые влияют на ваш тормозной путь, — это время восприятия и реакции.

Восприятие — это когда вы видите опасность и понимаете, что вам нужно остановиться, а реакция — это время, необходимое вам, чтобы нажать на тормоз. Каждый из этих двух факторов увеличивает задержку процесса торможения.

Ниже показано увеличение времени и расстояния при торможении, вызванное восприятием и реакцией на скорости 50 миль в час.

  • Время восприятия = от 3/4 секунды до 1 секунды.
  • Расстояние восприятия = 55 футов.
  • Время реакции = от 3/4 секунды до 1 секунды.
  • Расстояние реакции = 55 футов.

Расстояние восприятия и реакции вместе составляет 110 футов к общему тормозному пути — это не включает фактический тормозной путь.


Как скорость влияет на тормозной путь

Чем быстрее вы едете, тем больше времени требуется для остановки. Это означает, что превышение скорости увеличивает тормозной путь и силу удара.

Как скорость влияет на тормозной путь и удар

Удвойте скорость с 20 до 40 миль / ч ваш тормозной путь и сила удара увеличиваются в 4 раза.

Увеличьте скорость втрое с 20 до 60 миль в час, а ваш тормозной путь и ударная нагрузка увеличатся в 9 раз.

Увеличьте скорость в четыре раза с 20 до 80 миль в час, и ваш тормозной путь и ударная нагрузка увеличатся в 16 раз.

Увеличение тормозного пути и силы удара — одна из причин, по которой превышение скорости является настолько опасным.


Общий тормозной путь

Общий тормозной путь не так прост, как время, необходимое вашей машине, чтобы остановиться после нажатия на тормоз.

На скорости 50 миль в час ваш общий тормозной путь составляет не менее 268 футов.

268 футов — это комбинация:

  • 55 футов для восприятия.
  • 55 футов для реакции.
  • 158 футов для торможения.

Тормозной путь основан на идеальных условиях с исправными тормозами. Например, если идет дождь или темно, общий тормозной путь увеличится.


Торможение — плавная остановка

Плавная остановка — а не нажатие на тормоза — важна, потому что это поможет избежать наезда сзади и держать автомобиль под контролем при повороте.

Вот шаги, которые необходимо выполнить для плавной и безопасной остановки:

  1. Перед остановкой проверьте зеркала и слепые зоны.
  2. Уберите ногу с педали газа, и ваша машина начнет тормозить.
  3. Нажмите педаль тормоза, чтобы включить стоп-сигналы.
  4. Плавно и равномерно нажимайте на педаль тормоза.

Плавные остановки — хорошая привычка, которая поможет вам избежать столкновения с автомобилем, идущим позади вас. Плавные остановки также уменьшают износ тормозов.

Расчет тормозного пути — Движение транспортных средств — Edexcel — GCSE Physics (Single Science) Revision — Edexcel

Важно уметь:

  • оценить, как тормозной путь транспортного средства изменяется в зависимости от скорости. работа, проделанная при остановке движущегося транспортного средства

На диаграмме показаны некоторые типичные тормозные пути для среднего автомобиля в нормальных условиях.

Важно отметить, что расстояние мышления пропорционально начальной скорости.Это потому, что время реакции принято как постоянное, а расстояние = скорость × время.

Тормозное усилие

Однако тормозной путь увеличивается в четыре раза каждый раз, когда стартовая скорость удваивается. Это связано с тем, что работа, выполняемая по приведению автомобиля в состояние покоя, означает удаление всей его кинетической энергии.

Выполненная работа = кинетическая энергия

Выполненная работа = тормозная сила × расстояние

Итак, при фиксированной максимальной тормозной силе тормозной путь пропорционален квадрату скорости.

Пример расчета дистанции мышления

Автомобиль движется со скоростью 12 м / с. Водитель имеет время реакции 0,5 с и видит, что впереди на дорогу выбегает кошка. На каком расстоянии размышления водитель реагирует?

расстояние = скорость × время

\ [d = v \ times t \]

\ [d = {12} \\ м / с \ times {0,5} \\ s \]

\ [мышление \\ distance = 6 \ m \]

Пример расчета тормозного пути

Автомобиль в предыдущем примере имеет общую массу 900 кг.{2}} {2,000} \]

\ [braking \ distance = 32 \ m \]

Пример расчета тормозного пути

Каков тормозной путь для автомобиля выше?

тормозной путь = расстояние мысли + тормозной путь

тормозной путь = 6 + 32

тормозной путь = 38 м

Вопрос

Рассчитайте тормозной путь для автомобиля и водителя в приведенном выше примере, когда движется со скоростью 24 м / с.

Показать ответ

\ [мышление \ расстояние = 24 \ м / с \ умножить на 0.{2}} {100} \]

тормозное усилие ~ 87000 Н

Реакция, тормозной путь и формула

Зутоби · Обновлено 14 июня 2021 г.

Важная часть предотвращения удара сзади Столкновение — это знание вашего тормозного пути и того, как быстро ваш автомобиль может полностью остановиться. Создайте запас безопасности, обеспечивающий достаточное расстояние между впереди идущим автомобилем, чтобы было время среагировать и безопасно остановиться. Чтобы полностью остановиться до столкновения, необходимо мысленно рассчитать тормозной путь.

Знание того, как скорость влияет на тормозной путь, жизненно важно для безопасного водителя. Но сначала давайте рассмотрим важную информацию.

Что такое расстояние реакции?

Расстояние реакции — это расстояние, которое проходит ваш автомобиль, пока вы реагируете. Таким образом, время, которое проходит с момента появления опасности до фактического начала торможения. Время реакции варьируется от водителя к водителю.

Что такое тормозной путь?

Тормозной путь — это расстояние, которое требуется вашему автомобилю для полной остановки, начиная с момента, когда вы начинаете тормозить.

Что такое тормозной путь?

Тормозной путь = путь реакции + тормозной путь. Таким образом, расстояние, необходимое вашему автомобилю для полной остановки с момента обнаружения опасности.

Формула тормозного пути

Скорость очень сильно влияет на вашу способность вовремя останавливаться и существенно влияет на ваши шансы попасть в аварию:

  1. При скорости 30 миль в час вам нужно примерно 120 футов, чтобы добраться до полная остановка (65 футов для реакции и 55 футов для торможения) в хороших условиях.
  2. На скорости 60 миль в час вам нужно примерно 360 футов для полной остановки (130 футов для реакции и 190 футов для торможения) в хороших условиях.

Небольшое увеличение скорости также влияет на тормозной путь . Увеличение скорости всего на 10 миль / ч с 50 до 60 миль / ч увеличивает общий тормозной путь на 40%.

Как правило, удвоение скорости увеличивает тормозной путь в четыре раза, а утроение скорости увеличивает тормозной путь в девять раз.

Другие факторы, влияющие на тормозной путь

Мокрые и другие скользкие условия, а также сухие грунтовые дороги также добавляют значительный тормозной путь к полному тормозу. На тормозной путь влияют:

  • время реакции
  • состояние шин, включая глубину протектора и давление воздуха
  • дорожные условия
  • погодные условия
  • состояние транспортного средства и тормозная способность
грунтовые дороги требуют более длинного тормозного пути, чтобы довести автомобиль до полная остановка

Физика, стоящая за остановкой автомобиля

Тормозной путь

Вопрос: если автомобилю, движущемуся со скоростью 20 миль в час (миль в час), требуется 20 футов для остановки, какое расстояние требуется для скорости 40 миль в час?

  1. 10 футов. 2 \ end {уравнение} Где:
    • $ E_k $ = кинетическая энергия, джоули
    • $ m $ = Масса, килограммы
    • $ v $ = Скорость, м / сек

Оказывается, тормозной путь автомобиля пропорционален его кинетической энергии.Энергия рассеивается в виде тепла в тормозах, шинах и на дорожном покрытии — для большего количества энергии требуется больший тормозной путь. Это объясняет, почему тормозной путь увеличивается как квадрат скорости автомобиля .

Уравнение тормозного пути

Мы можем использовать идею кинетической энергии и знание времени реакции водителя, чтобы написать уравнение, которое прогнозирует тормозной путь автомобиля («тормозной» путь — это сумма реакции и тормозного пути).2} {b} \ end {уравнение} Где:

  • $ d $ = Общий тормозной путь (реакция + торможение), метров.
  • $ v $ = Скорость автомобиля, км / час.
  • $ r $ = Время реакции водителя, секунды.
  • $ b $ = Коэффициент коэффициента торможения.
Примечания:
  • Левая часть уравнения ($ r v \ frac {10} {36} $) преобразует время реакции водителя в расстояние, пройденное за это время.2} {b} $) вычисляет тормозной путь, применяя коэффициент коэффициента торможения ($ b $) к квадрату скорости автомобиля. Предполагая, что покрытие сухое и ровное, типичное значение для $ b $ будет 170, но это эмпирический фактор — он получен из полевых измерений.
  • Это уравнение можно переписать для неметрических единиц измерения, но проще и надежнее преобразовать его аргументы и результаты в / из метрических единиц:
    • Чтобы преобразовать входные скорости из миль в час (MPH) в KPH, умножьте на 1.2} {b} $).

Таблицы тормозного пути

Вот таблицы типичных значений, полученные с использованием приведенного выше уравнения, которые полностью согласуются с данными, опубликованными организациями общественной безопасности.

  • Метрические единицы: (KPH, метры):

  • Британские единицы (миль в час, футы):

В этих таблицах предполагается сухое ровное покрытие и время реакции водителя, равное 1.5 секунд. Оказывается, что в широких пределах и из-за физики трения в шинах размер шин и их нагрузка (исходя из массы автомобиля) существенно не меняют результат для большинства автомобилей (подробности см. Ниже в разделе «Распространенные заблуждения» ), поэтому приведенные выше таблицы обеспечивают достаточно точные прогнозы тормозного пути, но приведенное ранее уравнение является более гибким и полезным, чем эти таблицы.

Калькулятор

Этот калькулятор предоставляет результаты для введенных пользователем значений скорости, времени реакции водителя и коэффициентов торможения.Выберите единицы ввода и вывода и введите значения в этих единицах.

Распространенные заблуждения

Масса автомобиля

При фиксированном размере шин и в разумных пределах увеличение массы транспортного средства не должно увеличивать его тормозной путь. Причина в том, что шины более тяжелого транспортного средства прилагают большее усилие к дороге — эффективность торможения является результатом сочетания площади поверхности и силы.Повышенная инерция более тяжелого транспортного средства уравновешивается его увеличенной поверхностной силой.

Площадь поверхности шины

На первый взгляд, можно подумать, что увеличение размера и площади поверхности контакта шины с дорогой должно улучшить ее тормозные характеристики — в конце концов, больше резины контактирует с дорогой. Но, как оказывается, для данной массы транспортного средства каждый квадратный метр поверхности большей шины давит на дорогу с меньшей силой, и (как объяснялось выше) эффективность торможения является результатом комбинации площади поверхности и силы.Вот почему мы не видим гигантских шин на автомобилях заботящихся о безопасности водителей — это просто не работает.

Если двигаться в обратном направлении, если мы сделаем шины слишком маленькими, энергия торможения расплавит их поверхности, снизив их эффективность. Кроме того, небольшие шины имеют тенденцию изнашиваться быстрее при нормальной эксплуатации, поэтому существует более низкий практический предел размера шин.

Тормозной путь грузовика

Операторы больших грузовиков часто заявляют, что большой грузовик должен иметь больший тормозной путь, потому что для остановки большей массы требуется большее расстояние.Это неправда, и я собираюсь доказать это ниже. Прочитав доказательства, вы поймете, что аргумент о большом тормозном расстоянии не имеет смысла. Поехали:

Представьте себе внедорожник (внедорожник), который весит четыре тонны и имеет четыре шины. Его тормозной путь можно точно спрогнозировать, используя уравнение тормозного пути, приведенное ранее.

Сравните внедорожник с большим грузовиком, который весит 20 тонн и имеет 20 шин.Может ли этот большой и тяжелый грузовик — в пять раз массивнее внедорожника — остановиться на таком же расстоянии? Да, так и должно быть — читайте дальше.

А теперь представьте, что пять четырехтонных внедорожников едут близко друг к другу, почти касаясь друг друга. Если все они задействуют тормоза одновременно, каждый внедорожник остановится на том же расстоянии, что и при разделении .

Теперь представьте, что пять внедорожников соединены вместе металлическими стержнями, так что они становятся одним транспортным средством — транспортным средством, которое весит 20 тонн и имеет 20 шин.Что изменилось? Каждый водитель применяет свои тормоза одинаково, поэтому соединенная группа внедорожников останавливается на том же расстоянии, что и отдельные внедорожники, когда они разделены.

Благодаря подключению пять отдельных четырехтонных внедорожников стали транспортным средством, которое весит 20 тонн, имеет 20 шин и останавливается на том же расстоянии, что и один внедорожник .

Q.E.D. *

Это правда, что в сегодняшней реальности большие грузовики требуют большего тормозного пути, чем маленькие автомобили, но причина в экономике, а не в физике.В принципе, большие грузовики можно было бы спроектировать так, чтобы они останавливались на том же расстоянии, что и маленькие автомобили, если бы мы хотели заплатить за инженерные усовершенствования.

Заключение

Вот основные выводы из этой статьи:

  • Тормозной путь автомобиля увеличивается пропорционально квадрату его скорости (без учета времени реакции). В два раза быстрее, в четыре раза больше тормозного пути.
  • Тяжелые автомобили с соответствующими тормозами должны останавливаться на том же расстоянии, что и легковые автомобили , потому что у тяжелых транспортных средств либо больше шин, либо они давят на дорогу с большей силой.

Обычно незнание физики и математики только неудобно, но в случае проблем с остановкой автомобиля это может убить вас.

Отзыв читателя

Остановочные расстояния для грузовиков Спасибо за ваше объяснение характеристик торможения автомобиля.Читать было интересно. Однако хочу опровергнуть ваше утверждение о том, что «большие грузовики» останавливаются на одном расстоянии с внедорожником. Я с нетерпением жду опровержения, которое понимает и признает лежащую в основе физику. Ваше сравнение: (Сравните внедорожник с большим грузовиком, который весит 20 тонн и имеет 20 шин. Может ли этот большой тяжелый грузовик — в пять раз массивнее внедорожника — остановиться на том же расстоянии? Да, это должно быть так — читайте дальше .)

Грузовик для коммерческих перевозок в США (также известный как тягач с прицепом) — это транспортное средство с комбинированной максимальной полной массой 80 000 фунтов.Обычно они загружены до 50 000 — 70 000 фунтов полной массы. Существуют специальные разрешения, которые можно получить на превышение этого веса с неизмененным оборудованием. Грузовик и прицеп могут сильно отличаться по весу. Тормозные системы обычно настраиваются на максимальную эффективность при среднем значении. Кроме того, в своем утверждении вы указываете, что у коммерческого грузовика 20 шин на земле. Фактически, у большинства их всего 18.

Да, и каждая из этих 18 шин давит на асфальт с пропорционально большей силой, чем одна с 20 шинами, поэтому, если у грузовика есть адекватные тормоза, тормозной путь будет таким же.Если грузовик загружен легким или пустым, грузовик будет легче терять сцепление с дорогой и вызывать остановку на увеличенном расстоянии. Подождите … так вы говорите, что если грузовик слегка загружен, ему потребуется больше тормозного пути, а не меньше? Наверняка вы видите противоречие в своем аргументе: если грузовик сильно загружен, для остановки требуется большее расстояние, но если он загружен слабо, для остановки также требуется большее расстояние? Если грузовик загружен тяжелее, чем установленный уровень, для рассеивания большей энергии потребуется больше времени.Нет, более высокая кинетическая энергия рассеивается на том же расстоянии, потому что давление шины на асфальт пропорционально больше — на пути грузовика выделяется больше тепла, но тормозной путь остается прежним. Все проявляется в физике: если тормозная система спроектирована должным образом и шины не плавятся при высоких нагрузках, тормозной путь на сухом ровном покрытии будет таким же. В своей статье я подчеркиваю это с помощью некоторого количества N внедорожников, но если вы предпочитаете, я могу добавить внедорожники, чтобы они равнялись массе любого вообразимого грузовика с любым количеством колес.

Вот вывод: если вы увеличиваете массу автомобиля с тем же количеством шин, каждая шина давит на дорогу с большей силой, поэтому тормозной путь остается прежним. Если вы уменьшите массу автомобиля, шины будут давить с меньшей силой, поэтому тормозной путь останется прежним. Чтобы узнать о физических и математических основах, см. Мой список литературы внизу этого сообщения.

Итак, сравнение автомобилей — это не яблоки с яблоками. Если бы вы поняли ключевые моменты моей статьи, вы бы поняли, что для правильно спроектированных тормозов, шин соответствующего размера и одинаковой поверхности всем транспортным средствам требуется одинаковый тормозной путь.По сути, ваши 5 внедорожников будут буксировать один дополнительный внедорожник без пары колес и пытаться остановиться на том же расстоянии. Подумайте о том, что вы говорите. Если я удвою количество внедорожников в моем примере, тормозной путь останется прежним. Если вместо этого я загружаю каждый внедорожник большей массой, их шины давят на тротуар с большей силой, поэтому они останавливаются на том же расстоянии.

Ссылка: Зависит ли тормозной путь автомобиля от веса автомобиля? (ResearchGate)

Цитата: «Приведенное выше уравнение показывает, что тормозной путь не зависит от массы автомобиля.«

Ссылка: остановочный путь для авто (HyperPhysics)

Цитата:« Обратите внимание, что это [уравнение] подразумевает тормозной путь, не зависящий от массы транспортного средства ».

И так далее, для сотен ссылок. Конечно, вы не думаете Я придумал это, не так ли? Это было бы невероятно безответственно, и меня можно было бы привлечь к ответственности за последствия.

Надеюсь, это поможет, и спасибо за письмо.

Тормозной путь транспортного средства в условиях дорожной обстановки

Спасибо за столь четкое объяснение тормозного пути.Это обязательно проинформирует о моем письме.

Известны ли общие дополнительные факторы, которые могут быть учтены в случае дождя или снега во время вождения? Конечно, существует большое количество переменных, которые не могут быть легко сведены в таблицу вне условий тестирования. Я пытаюсь выяснить, можно ли предложить общую максиму, касающуюся остановки в определенных условиях.

Пример. Если обычному автомобилю на чистом, ровном и сухом асфальте требуется примерно 200 футов, чтобы остановить его с использованием средней тормозной мощности, можем ли мы установить следствие, которое обычно описывает тормозной путь для других условий, таких как «Из-за переменных XYZ, движение по влажных условиях требует 1.В 8 раз больше тормозного пути, чем на сухом?

Надежно этого сделать нельзя. Рассмотрим переменные:

  • Пресловутая комбинация гравийной поверхности и антиблокировочной системы тормозов, последние из которых будут скользить по гравию и почти не прикладывать тормозное усилие, ошибочно рассчитывая потерю сцепления. Чтобы поверить в эту комбинацию факторов, необходимо испытать ее на собственном опыте.
  • Дожди первого сезона, выпавшие на тротуар, покрытые за весь сезон скоплением нефти из-за прошлых пробок.
  • Новый снег поверх слоя старого снега. Когда это происходит на крутых склонах, это приводит к сходу лавин. Когда это происходит на проезжей части, это приводит к ложному чувству безопасности, потому что верхний слой снега выглядит свежим и податливым, но под ним скрывается гладкая поверхность.
  • Черный лед, очень опасный и часто появляющийся, когда температура воздуха намного выше нуля, потому что тротуар излучает тепло прямо в космос, не обращая внимания на температуру окружающего воздуха (в физике излучение намного эффективнее конвекции).
  • Неровные поверхности с пятнами воды и эффектами аквапланирования.

Нет, эти и другие условия означают, что нельзя с уверенностью сказать, какой тормозной путь будет на поверхности, кроме сухой и ровной.

Тормозной путь на склоне Спасибо за информацию о механике тормозного пути для среднего автомобиля на «ровном», сухом покрытии, шин в среднем состоянии и т. Д.Но … как изменится математика / физика, если поверхность не ровная, но имеет уклон? Допустим, 10%. Масса автомобиля не изменилась. А как насчет сил трения? Во-первых, для уклона s , выраженного в процентах, угол в градусах равен tan -1 ( s /100), поэтому для уклона 10% это 5,71 градуса — назовите это θ.

Вертикальный компонент массы (который воздействует на шины и поверхность дороги) составляет в среднем м cos (θ) ( м = масса транспортного средства), поэтому для случая уклона 10% эффективная масса трения равна 99.5% от уровня масс. Но инерционная масса транспортного средства (работающая на предотвращение изменения скорости) остается прежней. Следовательно, у нас уже есть фактор в вертикальном измерении, который работает против эффективной остановки.

К этому добавляется эффект наклона. Сила, пропорциональная м sin (θ), добавляется к силам, действующим на транспортное средство и его шины, или вычитается из них. Для 5,71 градуса это примерно равно 0,1 м . Таким образом, при движении под уклон эффективный тормозной путь только за счет этого фактора увеличивается на 10%.Подчеркну, что этот фактор не может быть оценен независимо от предшествующего фактора («вертикальной составляющей»), который снижает эффективную тормозную массу транспортного средства, но без изменения его инерционной массы.

Более формально, для промежуточных углов от нуля до 90 градусов математика становится очень сложной, потому что она также зависит от поведения подвески автомобиля и его центра масс. Приведенные выше уравнения применимы только — и только приблизительно — для углов, близких к нулю.

Все вышеперечисленное становится практически неосуществимым, если мы попытаемся вычислить специфическое воздействие на четыре отдельные шины для транспортного средства с высоким центром масс (шины, расположенные ближе к центру масс, получают большую нагрузку, а те, что дальше от центра масс, получают большую нагрузку). меньше).

В крайнем случае, если транспортное средство находится в свободном падении (в вакууме), нет никаких вымышленных сил, поэтому в этот момент они полностью удаляются из уравнения, верно? да.В этот момент это классический падающий объект по баллистической траектории, без тормозной силы. Интересно, что в среде с меньшим гравитационным ускорением, такой как Луна, массы легче поднимать против силы тяжести, но они имеют ту же инерцию, поэтому для того, чтобы заставить объект двигаться (применяя ускорение) по ровной поверхности без трения, требуется такое же количество силы. как на земле. Астронавтам «Аполлона» было на удивление трудно приспособиться к гораздо меньшей гравитационной массе, но такой же инертной массе — некоторые просто падали.Так как же изменится физика при наклоне 10%? Как указано выше. Таким образом, простого ответа нет. После вычисления приведенного выше тестового примера я не стал бы думать об этом окончательно. Представьте себе тяжелый автомобиль или автомобиль, который наклоняется в сторону, а также поднимается или спускается с горы — это помешает какой-либо реалистичной предварительной оценке тормозного пути. Тормозной путь без тормозов На скорости 300 миль в час, сколько времени потребуется, чтобы остановиться без тормозов? Я подумываю построить полосу сопротивления на 1/4 мили, которая сможет безопасно выдерживать любую скорость, поэтому я пытаюсь без тормозов вычислить расстояние, которое нужно будет остановить на скорости 300 миль в час.Без тормозов? Вы упустили важную информацию. Если я предполагаю идеальный автомобиль, нейтральную передачу, идеальные подшипники и гоночную трассу на Луне (или где-либо еще без сопротивления воздуха), машина никогда не остановит . Это , а не , jamais, noch nie, numquam . Это будет продолжаться вечно.

Вы должны понимать, что движущийся автомобиль обладает кинетической энергией, и для того, чтобы автомобиль замедлился, эта энергия должна быть преобразована в другую форму.Сопротивление ветра — это один источник рассеивания энергии, тормоза — другой. Добавьте несовершенные подшипники, сопротивление качению шин и многое другое.

Но, не зная, будет ли рассеиваться энергия движения автомобиля и где, нельзя дать никаких оценок. Без потери энергии, согласно Первому закону Ньютона: «Объект будет оставаться в покое или в равномерном движении по прямой линии, если на него не действует внешняя сила».

Большое спасибо. Пожалуйста.

Покатая местность, мокрый тротуар, листья на дороге — Помогите!

Мне нужна твоя помощь. С уклоном под уклон 3 1/2% и скоростью 40 миль в час, каким будет тормозной путь для автомобиля весом 4000 фунтов на асфальтовой дороге и в сухую погоду, в сырую погоду и с мокрыми листьями. Используя те же параметры 3 1/2% под уклон со скоростью 40 миль в час, каков будет аналогичный тормозной путь перед 18-колесным автомобилем весом 70 000 фунтов. Исходя из предположения, что все тормоза работают правильно, все шины имеют адекватный протектор.На эти вопросы нельзя дать надежный ответ. Слишком много независимых факторов. Ни один профессионал не подумает присвоить твердую цифру проблеме с таким количеством смешивающих факторов. Но вот несколько общих принципов:
  • Пункт первый: не имеет значения ни масса автомобиля, ни количество колес и шин, если предположить, что автомобиль спроектирован правильно, так что шины и тормоза просто не плавятся или не сгорают под нагрузкой.

    Чтобы понять, почему, представьте пять одинаковых автомобилей, каждый из которых весит 7 тонн (14 000 фунтов) и имеет четыре шины.Проверьте их независимый тормозной путь — внимательно записывайте.

    Теперь представьте, что все пять транспортных средств движутся близко друг к другу с одинаковой скоростью на демонстрации, и все они сразу останавливаются. Это даст такой же тормозной путь, как и при самостоятельной остановке транспортных средств.

    Теперь — прочтите внимательно — представьте, что пять транспортных средств соединены вместе жесткими стальными стержнями, поэтому они движутся как единое целое. Проверьте их тормозной путь. Это будет то же самое, как если бы транспортные средства не были соединены вместе, но, соединив их, вы собрали транспортное средство, которое весит 35 тонн (70000 фунтов), имеет 20 шин, но останавливается за то же время и на том же расстоянии, что и когда они были отделены .

    Вывод из этого мысленного эксперимента должен состоять в том, что размер и масса автомобиля не имеют значения , только то, что у него есть соответствующие тормоза и шины.

  • Пункт второй: если вы сравниваете два автомобиля с одинаковой массой, но у одного меньше или меньше шин, чем у другого, это тоже не имеет значения. Причина в том, что автомобиль с меньшим количеством шин прижимает эти шины к дороге с большей силой, а тормозное трение пропорционально силе, умноженной на площадь — больше силы, меньше площадь.
Таким образом, мы можем утверждать два момента: (1) размер и масса транспортного средства не имеют значения и (2) количество колес / шин не имеет значения (при условии, что шины не плавятся под нагрузкой).

Что касается наклонной поверхности, мокрого тротуара, листьев на дороге, вашей постановки задачи недостаточно, чтобы сделать надежный вывод. Даже состояние сухой наклонной дороги усложняется тем фактом, что два автомобиля с разными центрами масс будут иметь разный тормозной путь, потому что наклонная поверхность по-разному размещает центр масс над шинами, и чем больше уклон, тем больше разница. .Таким образом, невозможно предсказать результат с какой-либо достоверностью.

Внимательный исследователь может спросить: «Какие листья? С какого дерева? Источает ли дерево масло в своих листьях? Может ли один лист когда-либо быть поверх другого листа? И сколько воды — влажные условия, условия холода. , условия аквапланирования? » Этот гипотетический исследователь, наконец, сказал бы: «Невозможно сказать, какой будет тормозной путь , если мы не измерим его ».

Таблицы тормозного пути работают только для сухих, ровных и механически исправных транспортных средств, и даже в этом случае существуют смешанные факторы, такие как температура.

Поскольку это похоже на домашнее задание, я настоятельно рекомендую вам просто сказать, что информации недостаточно для надежного ответа. Если окажется, что ваш инструктор ожидает определенного тормозного пути с учетом указанных условий, я предлагаю вам сменить инструктора.

Большое тебе спасибо. Пожалуйста.

какие факторы влияют на тормозной путь тормозной путь скорость мышления скорость реакции кинетическая энергия время реакции эксперименты торможение дорожного транспортного средства фрикционные тормоза igcse / gcse 9-1 Заметки о пересмотре физики

5.Время реакции и тормозной путь, например, дорожные транспортные средства и решение проблем с использованием уравнения 2-го закона Ньютона и расчетов кинетической энергии

Док Брауна Заметки о пересмотре школьной физики: физика GCSE, физика IGCSE, O level физика, ~ 8, 9 и 10 школьные курсы в США или эквивалентные для ~ 14-16 лет студенты-физики

Какая формула остановки расстояние? Какие факторы влияют на расстояние мышления?

Какие факторы влияют на тормозной путь? Какая связь между тормозной путь и кинетическая энергия? Можете ли вы придумать простой эксперимент, чтобы измерить чье-то время реакции?

Подиндекс этой страницы

(а) Введение — тормозной путь и скорость дорожная техника

б) Как рассчитать дистанцию ​​мышления и тормозной путь от скорости — графики времени

(в) Факторы, влияющие на расстояние мышления (следовательно, и тормозной путь)

г Факторы, влияющие на тормозной путь (следовательно, и тормозной путь)

e) Графический анализ тормозного пути, скорости и кинетической энергии движущегося автомобиля

(ж) Подробнее о физике торможение автомобиля и кинетическая энергия

(г) Проблемы здоровья и безопасности, связанные с столкновениями с участием автотранспортных средств и велосипедистов

(высота) Некоторые продвинутые расчеты тормозной силы и кинетической энергии

(i) Простая реакция время эксперименты


а) Введение — s расстояние до верха и скорость дорожная техника

Во время вождения автомобиля вам, очевидно, нужно будьте внимательны к любым внезапным изменениям в вашей ситуации, особенно если вам нужно аварийный тормоз для остановки.

В этой ситуации вы хотите остановить автомобиль (или любое другое дорожное транспортное средство) в кратчайшие сроки до произведите соответствующую аварийную остановку!

Это означает приложение максимальной силы на педаль тормоза.

The дольше реагирует и больше времени требуется для остановки , тем больше риск сбоя в объект на вашем пути.Время реакции каждого «думающего» на ситуацию Требование быстрой физической реакции отличается, хотя обычно в диапазоне От 0,2 до 0,8 секунды. В биологии вы, возможно, изучали нервная система, включая рефлекторную дугу.

Расстояние, необходимое для остановки дорожного транспортного средства в аварийной ситуации определяется по следующей формуле:

РАССТОЯНИЕ ОСТАНОВКИ = РАССТОЯНИЕ МЫШЛЕНИЯ + ТОРМОЗНОЕ РАССТОЯНИЕ

Расстояние мышления — это как далеко вы путешествуете во время вашей реакции, которое является временным интервалом от вас воспринимают опасность и начинают действовать e.грамм. затормозить.

Тормозной путь фактический расстояние, с которого вы путешествуете, когда вы впервые нажимаете на тормоза, до остановка.

Тормозной путь — это общий время, необходимое от первоначального зрительного стимула до фактической остановки движения.

В приведенной выше таблице приведены типичные или средние значения для обдумывания расстояния, тормозного пути и тормозного пути и цитируется из дорожного кодекса Великобритании буклет с инструкциями.

Вы можете видеть, что расстояние мышления довольно значительная часть общего тормозного пути, особенно на меньшие скорости, НО посмотрите, насколько резко общий тормозной путь увеличивается с увеличением скорости.

Эти значения следует удвоить для мокрые дороги и умноженные на 10 для покрытых льдом дорог. Снег будет где-то посередине, но где?, так что будьте осторожны при вождении любые из этих неблагоприятных условий вождения.

Позже на этой странице я использовал это данные для построения графиков и расчетов, касающихся тормозного пути до скорость и кинетическая энергия автомобиля.


ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс


(б) Как рассчитать дистанцию ​​мышления и тормозной путь от скорости — графики времени

Графики 1а

Вы, наверное, уже встречались с графиками скорости и времени, поэтому вы должны знать, что область под частью графика скорость-время равно пройденному расстоянию на этом участке (в единицах м / с x s = m).

Графики предполагают одну и ту же машину и водителя. так что замедление при максимальном торможении такое же, поэтому отрицательный градиент — это одно и то же значение на обоих графиках.

График слева от 1a показывает начальную ситуацию У водителя более быстрое время отклика на более низкую скорость движения .

Прямоугольная область A1 = начальная скорость v1 x время реакции t1 = расстояние мышления

Площадь A1 равна расстоянию мышления, то есть расстояние, которое проезжает автомобиль, за время, необходимое водителю, чтобы реагирует на ситуацию и начинает тормозить.

Прямоугольный треугольник A2 = x начальная скорость v1 x время торможения t2 = тормозной путь

Площадь A2 — это тормозной путь, то есть расстояние, на которое транспортное средство движется от максимальной начальной скорости, когда начинается торможение, пока не останавливается.

Общая площадь = A1 + A2 = остановка расстояние

График справа от 1a показывает более медленную реакцию водителя и транспортное средство движется с большей скоростью .

Это означает, что два фактора были изменено, чтобы подчеркнуть, насколько легко и драматично тормозной путь увеличилось .

Итак, v2> v1 и времена t1 и t2 равны увеличивается, поэтому увеличиваются как области A1, так и A2.

Области, заштрихованные фиолетовым цветом, указывают на увеличение расстояние мышления A1 и тормозной путь A2.

Это может означать отсутствие ухода и внимание e.грамм. устал и не зацикливаясь на скоростном режиме.

Прямоугольная область A1 = начальная скорость v2 x время реакции t1 = расстояние мышления

Прямоугольный треугольник A2 = x начальная скорость v2 x время торможения t2 = тормозной путь

Итак, обе области A1 и A2 сильно увеличена, увеличивая вероятность аварии при вождении беспечно!

Общая площадь = A1 + A2 = остановка расстояние, а намного больше, чем до .

Если вы следовали вышеуказанному логических аргументов, вы сможете интерпретировать графики, если только один факторов изменилось.


ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс


(c) Факторы, влияющие на расстояние мышления (в конечном итоге влияет и на тормозной путь)

Скорость — это первый очевидный фактор.

Чем быстрее ты , тем дальше вы будете путешествовать с тем же самым «лучшим» временем реакции, которое вы можете управлять, тем больше дистанция мышления, на которой вы ничего не можете о.

Чем длиннее ваш время реакции , тем больше ваша расстояние мышления.

Вы можете свести это к минимуму, только будучи полностью бдительными и способен реагировать так быстро, как только может ваше тело.

Последствия усталости и алкоголя повлияют на ваше бдительность и увеличить время отклика и дистанцию ​​мышления.

Есть и другие факторы.

Вы принимаете лекарства, может повлиять на вашу бдительность?

Вы отвлекаетесь на просмотр / размышления? о чем-то другом, кроме предстоящей дороги?

Ты с кем-нибудь разговариваешь? в машине дети глупые?

Даже легальное использование мобильного телефона с ручным набором, все еще потенциально отвлекает.

Плохая видимость напр. туман или дым, задержит обнаружение опасности и реакцию на нее, поэтому эффективно увеличивая время на размышления.


ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс


(d) Факторы, влияющие на тормозной путь (в конечном итоге влияет и на тормозной путь)

Опять же, скорость — первый очевидный фактор.

Чем быстрее вы едете тем больше кинетической энергии должно быть удалено из кинетической накопитель энергии. При постоянной скорости торможения потребуется больше времени. большая скорость, потому что больше кинетической энергии должно быть преобразовано в тепло энергия в тормозной колодке и дисковой системе.

Это показано справа (тормозные колодки P контактируют с диск D).

Все факторы, обсуждаемые здесь, становятся особенно имеет решающее значение при экстренном торможении , или вы внезапно обнаружите Сам слишком близко к машине впереди .

Чем больше ваша скорость, тем сильнее вы останавливаетесь расстояние и большее расстояние, которое вы должны разрешить между одним транспортным средством и другой, например, расстояние в два шеврона для скорости 70 миль в час, которую вы видите на некоторых участки автострады.

Какими бы хорошими ни были тормоза, их нет. хорошо быть слишком близко к другому транспортному средству, т. е. в пределах остановки расстояние, если вы хотите избежать аварии, если впереди идущий автомобиль аварийный тормоз или транспортный поток быстро останавливается!

Ограничение скорости — это не просто снижение скорости, они также о сокращении тормозного пути там, где выше скорость считается опасной для определенного участка дороги.Этот для безопасности участников дорожного движения и пешеходов, например 20 миль / ч в узком улицы в застроенных районах, где может быть много людей пешеходные и переходные дороги.

Дорога состояние и погода : Неблагоприятное состояние дороги уже было упомянуто. При сухой дороге (и шинах в хорошем состоянии) вы получите максимальное сцепление с дорогой от контакта шины с дорожным покрытием при торможении, давая вам минимальное пройденное расстояние — минимальное расстояние для размышлений.Если дорога мокрая от дождя, покрыта снегом или льдом, сцепление с дорогой ослаблено. пониженный (лед> снег >> стоячая вода, все ведет к заносу на торможение). Современные шины очень хорошо тормозят, если дорога немного мокрая. и никакой очевидной стоячей воды — где можно получить «аквапланирование» / «аквапланирование» когда вы скользите по слою воды на дорожном покрытии. Листья и расколотое масло также уменьшите трение между шиной и дорогой. Все эти условия уменьшить трение шины на дороге и увеличить время торможения и тормозной путь

Состояние шин : Шины предназначены для обеспечивают максимальное сцепление с дорогой и удаляют воду из-под шин на мокрой дороге дороги.Если шины изношены (лысый или небольшой протектор), сцепление ухудшается. и жизненно важная функция трения и вытеснения воды для замедления транспортного средства уменьшаются и, таким образом, увеличивают тормозной путь и вероятность Складская . Кроме того, в шинах должно быть достаточно воздуха, чтобы обеспечить правильный рабочее давление.

Эффективность тормозов : Если тормоза не в хорошем состоянии, функция торможения может быть нарушена. Тормозные колодки могут быть изношенная или негерметичная гидравлическая тормозная система может быть источником торможения обесценение.Сбалансированы ли тормоза, чтобы вы замедляли движение по прямой? — это касается и состояния шин.


ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс


(e) Графический анализ тормозного пути, скорости и кинетической энергии движущегося автомобиля

видеть расчеты

ПОЗ. На схеме : KE = кинетическая энергия ( Дж, ), м = масса ( кг ), u = начальная скорость ( м / с ), v = конечная скорость ( м / с ), с = скорость ( м / с )

a = ускорение или замедление ( м / с 2 ), Вт = работа сделано ( Дж, ), F = усилие ( Н, ), d = расстояние ( м )

График 1б

График 1b выше занимает дистанцию ​​обдумывания, тормозя данные о расстоянии и тормозном пути и отображают их в зависимости от типичной скорости дорожного транспортного средства.

Очевидно, все расстояния увеличиваются с увеличением скорость, но обратите внимание на два других очень важных момента.

Вы должны заметить …

(i) два из графиков изгибаются вверх , так что «разгонного» влияния скорости на тормозной путь и в целом тормозной путь (последнее из-за увеличения тормозной расстояние).

Тормозной путь и торможение расстояние не пропорционально скорости, и, что особенно важно, тормозной путь пропорционален квадрату скорости .Это означает тормозной путь увеличивается быстрее, чем увеличивается скорость.

например удвоение скорости увеличивает тормозной путь в 4 раза (2 ==> 2 2 = 4) и трехкратная скорость увеличивает тормозной путь в девять раз (3 ==> 3 2 = 9).

Расстояние мышления примерно пропорционален скорости , график ~ линейный и не изгиб вверх.Это потому, что ваше время ответа, если оно полностью бдительно, довольно постоянна, поэтому, если ваша скорость удвоится, вы просто будете вдвое больше далеко за то же время отклика.

(ii), и если вы внимательно изучите график или данные, вы Видно, что удвоение скорости увеличивает тормозной путь в четыре раза.

Это означает удвоение вашего скорость, примерно увеличивает тормозной путь в 4 раза, очевидно кое-что, о чем нужно помнить, чем быстрее вы едете.

Удвоение скорость увеличивает тормозной путь в четыре раза, а скорость в три раза увеличивает его девять раз! (см. НАПОМИНАНИЕ ниже)

Это обсуждается далее и связано с формулой для кинетической энергии KE = mv 2 .

Удвоив скорость, вы увеличите кинетической энергии автомобиля, следовательно, вы в четыре раза увеличили кинетическую энергию энергия, которая должна быть снята при торможении (потому что KE v 2 ).См. Графики 2 и 3 и примечания ниже.

Следовательно, при удвоении скорости для постоянного тормозного усилия вам нужно удалить в четыре раза больше KE и потребуется в четыре раза большее расстояние, чтобы удалить его.

Подробнее о кинетической энергии расчеты см. Кинетический расчеты накопителя энергии

Вопрос, чтобы проиллюстрировать некоторые из идеи выше и используя приведенную ниже таблицу.

При движении со скоростью 20 миль / ч водитель расстояние мышления составляет 6,0 м, а тормозной путь — 6,0 м.

(а) Какой тормозной путь?

тормозной путь = расстояние для размышлений + тормозной путь = 6,0 + 6,0 = 12,0 м

(b) Оценить общий тормозной путь на скорости 40 миль в час (масштаб 2).

Если расстояние мыслей 6 м на 20 миль в час, это будет вдвое больше, чем на скорости 40 миль в час, 6 x 40/20 = 12 м.

Из аргумента KE и KE v2 тормозной путь увеличивается пропорционально квадрату масштабного коэффициента.

Значит тормозной путь 6 x 2 2 = 24 м

Следовательно, тормозной путь равен 12 + 24 = 36 мес (см. график)

(c) Оценить общий тормозной путь на скорости 80 миль в час (масштабный коэффициент 4).

Если расстояние мыслей 6 м на 20 миль в час, это будет в четыре раза больше, чем на скорости 40 миль в час, 6 x 80/20 = 24 м

Тормозной путь увеличивается на квадрат масштабного коэффициента.

Так тормозной путь 6 x 2 4 = 96 м

Следовательно, тормозной путь равен 24 + 96 = 120 м (нет на графике)


ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс


(f) Подробнее о физике торможение автомобиля и кинетическая энергия

В механический процесс торможения в первую очередь зависит от трения между тормозами колодка и стальной диск (показан справа).Когда вы нажимаете педаль тормоза гидравлический система толкает колодки на поверхность диска , вызывая работу должно быть выполнено из-за сил сопротивления между поверхностями.

Результирующий эффект трения передает энергию от накопитель кинетической энергии автомобиля в накопитель тепловой энергии торможения система, которая в конечном итоге рассеивается в накопитель энергии окружающей среды.

г. трение вызывает нагрев тормозов — тормозные колодки и диск должны быть способны выдерживать высокие температуры — оба изготовлены из тугоплавких сплавов.

Немного KE теряется как звук.

Если колеса колеса буксуют на дороге, трение будет генерировать тепловую энергию, а дорога и шины увеличатся в температура.

В конце концов вся кинетическая энергия дорожный транспорт рассеивается в накопитель тепловой энергии окружение.

Итак, когда работа выполняется между тормозами и колесом кинетическая энергия дисков преобразуется в тепловую / тепловую энергию.

Чем быстрее автомобиль едет, тем больше у него запас кинетической энергии и больше работы должно быть сделано, чтобы остановить машину.

Это также означает, что необходимо большее усилие. применяется для остановки транспортного средства при определенном торможении / остановке расстояние.

Чем больше тормозное усилие, тем больше замедление.

Сильное замедление может быть опасным, так как тормоза могут перегреваться, что влияет на их действие И вероятность заноса гораздо выше, особенно если дорожное покрытие скользкое из-за уже описанных условий.

Чтобы рассмотреть вопрос о кинетической энергии в контексте, изучите график 2 ниже.

График 2

График 2 показывает, как кинетическая энергия дорожное транспортное средство (например, автомобиль массой 1200 кг) меняется в зависимости от его скорости.

Вы можете увидеть, что удвоив скорость, вы в четыре раза увеличиваете кинетическую энергию автомобиля, следовательно, вы в четыре раза увеличиваете кинетическая энергия снимается при торможении.

Это потому, что KE = mv 2 . Скорость 2 термин, придающий этому решающее математическое значение.

При условии равномерного замедления и равномерного уменьшение скорости уменьшения кинетической энергии, означает торможение расстояние зависит от кинетической энергии и скорости 2 . Видеть график 3 сейчас.

График 3 показывает линейную зависимость между кинетическими энергия автомобиля и тормозной путь (с использованием данных правил дорожного движения Великобритании и автомобиля массой 1200 кг).

График 3

Это результат KE = mv 2 и данные о тормозном пути предполагает равномерное замедление и равномерное снижение скорости снижения кинетическая энергия за счет трения тормозов.

Как уже было сказано, торможение расстояние увеличивается быстрее скорости.

Общий объем работ по остановке дороги транспортное средство равно начальной максимальной кинетической энергии транспортного средства.

Работы по остановке транспортного средства = всего KE транспортного средства = тормозная сила x тормозной путь

W = F x d = KE = mv 2 (в двух словах!)

W = работа в J, чтобы остановиться, и вся работа выполняется за счет тормозов (при условии отсутствия заноса) через трение от накопителя KE транспортных средств к накопителю тепловой энергии тормоза и окружающая среда

F = тормозное усилие в Н (предполагается быть постоянным для тормозов автомобиля),

d = тормозной путь в м, м = масса автомобиля в кг, v = скорость автомобиля в м / с

При заносе на сухой дороге, резина, оставленная на дороге, говорит о том, что шины немного пошатнулись тормозной работы тоже!

Если предположить постоянное тормозное усилие (максимальное нажатие на педаль тормоза), и поскольку кинетическая энергия автомобиля равна пропорционально скорости 2 , то тормозной путь равен пропорциональна начальной кинетической энергии автомобиля.

Вот какая работа проделана уравнение говорит для постоянной тормозной силы:

KE BD и график тоже.

Дополнительное последствие: если ваша машина полна людей или грузовик полностью загружены, то кинетическая энергия при заданном скорость больше, чем если бы в транспортном средстве находился только водитель. Следовательно, при наличии дополнительной массы в транспортном средстве следует допускать дополнительное расстояние. для вашего тормозного пути из-за дополнительной кинетической энергии .

Примеры t ypical массы для дорожных транспортных средств :

вагон 1000-1500 кг; большой фургон / одноэтажный автобус ~ 9 000 -10 000 кг; груженый грузовик ~ 30 000 — 40 000 кг.


ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс


(грамм) Проблемы здоровья и безопасности, связанные с столкновениями с участием автотранспортных средств и велосипедистов

(мотоциклы, автомобили, грузовики, автобусы и др.))

Введение

Большое замедление (быстрое замедление вниз) предметов (аварии автомобилей или людей, падающих и ударяющихся о землю) требует значительных усилий и, очевидно, может привести к травмам.

Почему? Большие замедления требуют большого резистивная сила. Вспомните уравнение 2-го закона движения Ньютона …

F = ma , чтобы создать большой разгон a , нужно относительно большое усилие F , независимо от массы м ,

также, чем больше масса м , тем большее усилие F необходимо для данного замедления.

В принципе, сила, испытываемая объект можно уменьшить, уменьшив замедление («более медленное» замедление вниз).

Напоминание: ускорение = изменение скорость / затраченное время, a = ∆v / ∆t , увеличьте ∆t, чтобы уменьшить

С точки зрения импульса вы пытаетесь изменить импульс в течение как можно более длительного времени, чтобы минимизировать силу вовлеченный.

В следующем разделе мы применим эти идеи разработать меры безопасности, которые увеличивают время столкновения — время от первоначальное столкновение объекта с препятствием на пути к остановившемуся объекту (∆t в терминах приведенных выше уравнений), т.е. уменьшить скорость замедления.

Вам нужно знать о таких вещах, как воздух сумки и ремни безопасности в автомобилях, зоны деформации спереди и сзади автомобилей, защитные шлемы для езды на велосипеде.

Применение физики сил к расчету безопасности

При столкновении дорожного транспортного средства с неподвижный объект нормальное контактное усилие между ними вызовет работа предстоит сделать.

Столкновение вызовет выделение энергии. передается из накопителя кинетической энергии транспортного средства в несколько других источников энергии магазины.

Тепловая энергия (ударное трение) и запасы упругой потенциальной энергии (эффект «хрустящего») двух объектов будут увеличится, и часть кинетической энергии перейдет в звук.

Когда все «успокоилось» после авария, теоретически, весь запас кинетической энергии движущегося транспортного средства в конечном итоге приводит к увеличению запаса тепловой энергии в окружающей среде.

Вы можете встроить в конструкцию элементы безопасности дорожных транспортных средств и, при необходимости, защитной одежды.

В большинстве случаев вы пытаетесь замедлить замедление — увеличить время столкновения или поглотить кинетическая энергия любого быстрого замедления и тем самым минимизировать силу a переживания тела человека. Быстрый удар вызывает резкое замедление — гораздо больше, чем даже при экстренном торможении.

Все дело в минимизации травм люди в условиях быстрой смены движения .

С точки зрения физики, все о поглощение энергии удара и увеличение времени торможения — минимизация а в F = ma !

Из 2-го закона движения Ньютона: F = ma , поэтому для данной массы m , если можно сделать a замедление меньшее , тормозящая сила F также уменьшен на и сводит к минимуму удары по телу и травмы.

Ремень безопасности снижает силу воздействия замедление.

При столкновении или экстренном торможении ремень безопасности немного растягивается, увеличивая время замедления и уменьшая силу вашего опыт тела против ремня безопасности. Скорость изменения импульса равна уменьшенный ( F = ∆mv / ∆t )

Быстродействующие подушки безопасности, смягчат ваше тело от сильного удара они также увеличивают время торможения и уменьшают силу ваше тело переживает.Опять же, скорость изменения импульса снижается ( F = ∆mv / ∆t )

Подушки безопасности быстро расширяются, а затем сжимаются. когда в него врезается водитель автомобиля.

Сжатие длится дольше, чем если вы врезались в приборную панель разбитой машины, или даже если вы слишком зажат ремнем безопасности.

Кузов автомобиля может иметь зоны деформации, конструкции в дизайн кузова автомобиля, как спереди, так и сзади, чтобы поглотить кинетическая энергия любого сильного удара.Это увеличивает время замедления, тем самым уменьшая силу, которую испытывает ваше тело.

Фотографии (подделки) умеренно резкое столкновение автомобиля с кирпичной стеной дает представление о том, что такое «зона деформации» — это все о.

Вы увидите аналогичные повреждения задней части вашего автомобиля (2-я зона деформации), если кто-то врезался в вас сзади.

Велошлемы и защитные шлемы

Шлемы, которые носят велосипедисты или мотоциклисты наездники (мотоциклисты) имеют внутреннюю подкладку из пены (или другой энергетической поглощающий материал), чтобы смягчить голову при ударе.

Пена увеличивает время до того, как ваша голова перестанет двигаться из-за удара.

г. меньшее замедление в течение большего периода времени снижает силу удара, которую испытывает ваша голова.

ВЕЛОСИПЕДНЫЕ ШЛЕМЫ

Все разработано с учетом безопасности (и комфорта).

Основная Характеристики безопасности мотоциклетного защитного шлема — это твердая защитная внешняя оболочка и «мягкий» вкладыш, поглощающий энергию удара. Комфортная набивка из пеноматериала. поглотит кинетическую энергию при ударе.

Изображение из

КАЛИФОРНИЯ ПРОГРАММА БЕЗОПАСНОСТИ МОТОЦИКЛИСТОВ

и при поддержке Калифорнийского дорожного патруля

Схема советует мотоциклистам в шлемах которые не соответствуют всем проиллюстрированным конструктивным характеристикам безопасности, должны поменять шлем!

На прогулке наткнулся на пара мотоциклистов, любезно разрешившая мне сфотографировать.Оба пережили серьезная авария, но как только защитный шлем оказался в ситуации удара, его необходимо заменить. Вы можете четко увидеть все функции, описанные в диаграмма выше.

Итак, подростки-мотоциклисты, покупайте самые безопасные шлем, он может стоить дороже, но без лучшего шлема он может стоить вам даже больше.

Исследования постоянно развиваются новые материалы для повышения эффективности функций безопасности, будь то автомобильные кузова или шлемы.

Те же идеи применимы к безопасности в игре зоны для детей и безопасности при занятиях спортом, например, гимнастикой

Игровое оборудование установлено на безопасность коврики, поглощающие силу удара при падении на них ребенка.

Они должны быть из резины или поролона. материалы.

Идея этой «мягкой» пьесы полы должны увеличить время воздействия за счет использования материала, который сжимается при ударе, чего не может случиться с твердой поверхностью.

Если гимнасткам нужно совершить приземление из куска устройство, которым они должны приземлиться на мягкой поверхности, чтобы уменьшить удар заставьте ноги испытать и избежать травм.

Коврики безопасности особенно необходимы, когда изучение новых процедур, в которых с большей вероятностью могут возникнуть ошибки и несчастные случаи. случаться.

Как на соревнованиях, так и на тренировках использование матов теперь является обязательным на большинстве мероприятий, и гимнастки могут использовать дополнительные мат для приземления, без вычетов, пока они приземляются в пределах указанного расстояние.

Даже футболиста носят скромные накладки на голени чтобы защитить свои ноги от жестких подкатов!

Толстый слой материала поглощает энергию удар ногой или ботинком «отлавливающего», увеличивая время удара и уменьшение силы удара.


ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс


(h) Некоторые расширенные расчеты тормозной силы и кинетической энергии

ПОЗ. На схеме : KE = кинетическая энергия ( Дж, ), м = масса ( кг ), u = начальная скорость ( м / с ), v = конечная скорость ( м / с ), с = скорость ( м / с )

a = ускорение или замедление ( м / с 2 ), Вт = проделанная работа ( Дж, ), F = усилие ( Н, ), d = расстояние ( м )

1 квартал Предположим, что автомобиль массой 1200 кг движется со скоростью 18 м / с (~ 40 миль в час) и должен пройти аварийная остановка с опасностью в 30 м впереди.

(a) Рассчитайте замедление автомобиль и (b) задействованное тормозное усилие .

(a) Сначала используйте уравнение движения v 2 — u 2 = 2ad для расчета замедления.

где v = конечная скорость, u = начальная скорость, a = ускорение (∆v / ∆t), d = пройденное расстояние

Предполагая равномерное замедление и v = 0 (доходит до остановка), u = 18 м / с, d = 30 м

v 2 — u 2 = 2ad, 0 — 18 2 = 2 х а х 30

60a = -324, поэтому a = -324/60 = -5.4 м / с 2 (обратите внимание на отрицательный знак замедления)

(Это проще сделать, если у вас учитывая время торможения, можно просто использовать a = ∆v / ∆t, что я сделал в предыдущем разделе, сравнивая автомобиль и грузовой автомобиль, и назвал его 2 квартал)

(b) Затем вы используете уравнение 2-го закона Ньютона. F = ma ,

где F = замедляющее тормозное усилие, m = масса автомобиля,

а = замедление автомобиля = изменение скорости / затраченное время

Подставляя в уравнение (можно игнорировать знак ускорения здесь, а НЕ вверху)

F = ma = 1200 x 5.4 = 6480 N

Комментарий: Вот почему ваше тело выбрасывается вперед. В замедление составляет чуть более половины значения ускорения, которое вы опыт из-за гравитационного поля Земли. Если ты при высокоскоростном ударе сила может быть намного больше и следовательно, разрушительно для вас и для машины!

См. Раздел на характеристики безопасности автомобильного транспорта

Q2 Небольшой отечественный автомобиль весом 1000 кг (1 тонна) с двумя осями на скорости 60 миль в час (26.84 м / с)

будет иметь кинетическую энергию = 0,5 мВ 2 = x 1000 х 26,84 2 = 3,6 x 10 5 J (360 кДж, 3 с.ф.)

Тяжелый седельный тягач из 6 оси могут весить с полной нагрузкой до 43000 кг (43 тонны) на скорости 60 миль в час. (26,84 м / с)

будет иметь кинетическую энергию = 0,5 мВ 2 = x 43000 x 26,84 2 = 1.55 x 10 8 Дж (15 500 кДж, 3 н.д.)

Теперь обе эти машины должны быть возможность остановиться на таком же безопасном расстоянии в аварийной ситуации.

Двухосный вагон будет иметь четыре комплекта тормозных колодок.

Шестиосный грузовой автомобиль будет иметь двенадцать комплектов тормозных колодок, в три раза больше, чем у автомобиля.

Это означает остановиться в такой же безопасности расстояние, тормозное усилие, прилагаемое каждым комплектом колодок в товарах Автомобиль должен быть намного больше, чем для автомобиля.

При скорости 50 миль в час (22,37 м / с) предположим, что безопасный тормозной путь — 38 м.

Затем мы можем подсчитать общую тормозное усилие необходимо для остановки через три секунды.

(i) для замедления обоих автомобилей a = ∆v / ∆t = 22,37 / 3 = 7,457 м / с 2

(ii) F = ma из 2-го закона Ньютона, сила в ньютонах, масса в кг, замедление в метров в секунду 2

Для автомобиля: F = 1000 х 7.457 = 7 460 N (3 н.ф.),

то есть Тормозное усилие 1865 Н на комплект из четырех тормозных колодок.

Для товаров транспортное средство: F = 43 000 x 7,457 = 321 000 N (3 н.ф.).

то есть Тормозное усилие 26750 Н на комплект тормозных колодок.

Это означает Тормозные колодки для грузовых автомобилей должны создавать тормозное усилие более чем в 14 раз. из машины.

(Для тех знатоков в физике дорожных транспортных средств, я ценю, что они упрощены расчеты)

Подробнее о расчетах F = ma видеть Второй закон Ньютона Движение и расчет импульса

Q3 Предположим автомобиль, движущийся со скоростью 30 м / с (~ 70 миль в час), должен сделать аварийную остановку, чтобы избежать опасность.

Если масса автомобиля составляет 1500 кг, то тормозное усилие автомобиля 6000 Н и уставшего водителя время реакции — 1.5 секунд, рассчитайте следующее:

(a) Рассчитайте мышление расстояние водителя (s = скорость (м / с), d — расстояние (м), t = время (s))

s = d / t, d = s x t = 30 x 1,5 = 45 м = мышление расстояние

(b) Рассчитайте начальную кинетическую энергия автомобиля (m = масса автомобиля в кг, v = скорость автомобиля (м / с)

KE = mv 2 = 0.5 х 1500 х 30 2 = 675000 = 6,75 х 10 5 Дж = начальная КЭ вагона

(c) Рассчитать тормозной путь для остановки автомобиля (W = проделанная работа торможения (J), d = торможение расстояние (м)

Работы по торможению автомобиля должны равны кинетической энергии автомобиля (см. График 3 обсуждение)

W = F x d = KE = mv 2 = 6.75 x 10 5 Дж

W = F x d, d = W / F = 6,75 х 10 5 /6000 = 113 м = тормозной путь (3 с.ф.)

(d) Рассчитайте тормозной путь автомобиля

тормозной путь = мышление расстояние + тормозной путь

= 45 + 113 = 158 м = тормозной путь

4 квартал См. реакция время эксперимент

Q5 Автомобиль с полноприводным двигателем весом 1500 кг, путешествующий в возрасте 18 лет.0 м / с (~ 40 миль / ч) съезжает с дороги, не снижая скорости до столкновения и снос кирпичной стены.

Если на снос потребовалось 0,200 секунды стена, вычислить следующие

(а) Какова начальная кинетическая энергия машины?

KE = mv 2 = 0,5 x 1500 х 18 2 = 243 000 = 2,43 х 10 5 J

(б) Какие работы выполняются на стене и машина при остановке машины?

2.43 х 10 5 J , потому что вся кинетическая энергия автомобиля должна быть удаленный.

(c) Что происходит с кинетической энергия автомобиля после удара?

Накопитель кинетической энергии автомобиль обнуляется и энергия преобразуется в тепло (сжатием или трением) и некоторой звуковой энергией (которая закончится вверх как тепло тоже). Так накопитель тепловой энергии стены, автомобиля и окружающий воздух увеличен .

(d) Рассчитать ставку замедление

Замедление = изменение скорости / затраченное время = ∆v / ∆t = (0 — 18) / 0,2 = -90 м / с 2

(e) Что такое тормозящая сила, действующая на автомобиль?

Из Ньютона 2-й закон: F (N) = m (кг) x a (m / s 2 )

замедление сила = 1500 х -90 = 135 000 = -1.35 х 10 5

Сила (от стены) отрицательно, потому что действует в противоположном направлении. направление движения автомобиля.

Если бы машина была при торможении вовремя замедляющая сила будет положительной (в каждом смысл слова!).

Q6 Представьте себе машину 1000 кг при движении со скоростью 20 м / с при аварийной остановке на расстоянии 25 м — тормозной путь.

Рассчитать среднее тормозное усилие производится водителем при нажатии на педаль тормоза.

Для решения этого вопроса используйте несколько формул.

(a) Рассчитайте кинетическую энергию машина.

KE = 0,5 мВ 2 = 0,5 x 1000 x 202 = 200000 Дж

(b) Какие работы необходимо сделать, чтобы машина остановилась? Поясните свой ответ.

Если кинетическая энергия автомобиля составляет 200000 Дж, то 200 000 Дж работы должны быть выполнены, чтобы довести KE автомобиля до нуля, т.е. нулевая скорость.

(c) Рассчитайте среднее торможение требуется сила.

Работа (Дж) = сила (Н) x расстояние (м)

работа = 200 000 Дж и торможение дистанция 25 м

сила = работа / расстояние = 200 000 / 25 = Среднее тормозное усилие 8000 Н.

Q7 Массовый фургон 2000 кг отклоняется от дороги со скоростью 30 м / с и становится неподвижным после наезда каменная стена.

(a) Если сила удара на фургон 48 000 Н, рассчитайте время остановки.

F = m∆v / ∆t , заменяя

48 000 = 2000 х (30-0) / ∆t

48 000 = 60 000/ ∆t

∆t = 60 000/48 000 = 1.25 с

(b) Объясните, как ремень безопасности и надувание подушки безопасности может спасти жизнь водителю.

При ударе тело водителя разогнался вперёд.

(i) Ремень безопасности растягивается достаточно, чтобы уменьшить скорость изменения количества движения — увеличение времени замедления.

(ii) «Мягкая» надутая подушка безопасности. также снижает скорость изменения количества движения и поглощает кинетические энергия при столкновении с телом водителя.

Q8 A 20000 кг дорога автомобиль приходит к аварийной остановке.

Равномерное тормозное усилие 8000 Н применяется водителем до тех пор, пока транспортное средство не остановится в расстояние 20 м.

(a) Рассчитайте скорость автомобиль незадолго до того, как были задействованы тормоза.

Работа при торможении = тормозная сила x расстояние задействованных тормозов = 8000 x 20 = 160000 Н

Всего работ выполнено в торможение = кинетическая энергия транспортного средства в момент сначала включаются тормоза.

KE = 0,5 мВ 2 , перестановка дает v = √ {(KE / (0,5 x m)}

v = √ {(160 000 / (0,5 x 20 000)} = 4 м / с

(b) Каковы основные энергии происходит передача магазина?

Кинетическая энергия автомобиль в основном преобразуется за счет трения, чтобы увеличить накопитель тепловой энергии частей автомобиля и окружающей среды воздушный или автомобильный.

Подробнее о кинетической энергии расчеты см. Кинетический расчеты накопителя энергии


ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс


(i) Простая реакция время экспериментов

Но может сопровождаться умеренно сложные расчеты!

Время вашей реакции на ситуацию обычно может быть 0.2 к 0,8 секунды при полной готовности. Однако на время вашей реакции могут повлиять усталость, плохое самочувствие, наркотики, алкоголь, другими словами все, что влияет на скорость работы вашего мозга.

См. Введение к нервной системе, включая рефлекторную дугу

Вы можете провести довольно простые эксперименты, чтобы проверить свой время реакции на ту или иную ситуацию. Однако, поскольку время реакции слишком короткий, секундомер бесполезен, но есть способы измерить ваш время реакции косвенно путем проведения других измерений, из которых вы можете рассчитайте время своей реакции.

(a) Экран компьютера — где вы как можно быстрее отвечаете на что-то появляется на экране.

В этой ситуации компьютер программное обеспечение генерирует что-то на экране и автоматически ваш ответ, отслеживая ваш контакт с клавиатурой или щелкнув мышью.

Я быстро написал чрезвычайно простая компьютерная программа для проверки вашей реакции на появление X на экран.

Время отклика test: вероятно, работает только на платформах Microsoft, и может не все?

Ваша антивирусная защита может запросить его, потому что это файл .exe , но он написан с составлен BBC BASIC и не должен представлять никакой угрозы. К сожалению, Я так и не научился писать на многоплатформенном профессиональном компьютере язык программирования, но мне не хватает проектов для веб-сайтов!

(b) Простой тест на физическую реакцию — падение линейка для испытания на падение

Вы заставляете кого-то держать линейку вертикально , с большой и указательный пальцы над чужой рукой, готовый поймать это большим и указательным пальцами.

Первое изображение справа. В линейку следует держать наверху шкалы и твердыми руками от оба человека.

Ловящий человек должен иметь середина их большого пальца и палец примыкают к нулю на см шкала — присядьте, чтобы убедиться, что вы читаете шкалу по горизонтали.

Тогда, без предупреждения, человек, держащий линейку, отпусти это. Второй человек должен отреагировать как можно быстрее и поймать упавшую линейку большим и указательным пальцами.

Второе изображение справа. г. Чем больше расстояние, тем медленнее ваша реакция!

Когда поймают, вы читаете, как далеко линейка упала, считая показания с точностью до сантиметра, откуда находятся середина их большого пальца и пальца.

Вы повторяете эксперимент номер раз, чтобы получить среднее значение , но это не особенно точное эксперимент.

У вас должны быть устойчивые руки, а не пусть линейка раскачивается или падает под углом, отличным от вертикального. Ты должны также использовать ту же линейку и те же люди, которые роняют линейку и ловить его (критерии честного тестирования), хотя, очевидно, можно сравнить результаты одного человека с другим.

Чем медленнее ваше время отклика, тем далее правитель падает до того, как его поймают. Вы можете повторить поэкспериментируйте, отвлекая фон — группу людей разговариваете поблизости, или кто-то пытается вовлечь вас в разговор или Музыка.

Q4 Тогда вы можете сделать что-нибудь «изящное» вычисления, чтобы на самом деле получить реальное время отклика — так что вы использование косвенных данных для получения времени отклика.

Он включает двухэтапный расчет.

Предположим, что линейка поймана после среднее падение 25 см.

(i) Вы используете уравнение v 2 — u 2 = 2ad , для расчета конечной скорости (подробнее расчеты по этому уравнению)

v = конечная скорость (м / с), u = начальная скорость (м / с), a = ускорение = 9.8 м / с 2 (ускорение свободного падения),

и d = пройденное расстояние (м)

Поскольку u = 0 и d = 25/100 = 0,25 м

v 2 — 0 = 2 x 9,8 x 0,25 = 4,9

v = √4.9 = 2,214 м / с (ее не так точно, но мы оставим н.ф. до конца)

(ii) Теперь мы можем использовать ускорение формула для расчета времени отклика.

a = ∆v / ∆t, где a = ускорение (9,8 м / с 2 ), ∆v = изменение скорость (м / с) и ∆t = время отклика

Следовательно: 9,8 = 2,214 / ∆t, ∆t = 2,214 / 9,8 = 0,23 с (2 н.ф.)

Итак, дальше В среднем время отклика составило около четверти секунды.


ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс


Движение и связанные с ним силы, индекс (включая Законы Ньютона Движение)

1.Скорость и скорость — взаимосвязь между расстояние и время, графики расстояние-время gcse Physics

2. Ускорение, интерпретация и расчеты графика скорость-время. решение проблем Примечания к редакции физики gcse

3. Ускорение, трение, эффекты сопротивления и эксперименты с конечной скоростью Примечания к редакции физики gcse

4. Первый, второй и третий законы Ньютона. Расчет движения, инерции и F = ma Примечания к редакции физики gcse

5.Время реакции тормозной путь и пример расчеты Примечания к редакции физики gcse

6. Упругие и неупругие столкновения, импульс. вычислений и 2-го закона Ньютона движение заметки gcse по физике



Версия IGCSE заметки тормозной путь скорость торможения кинетическая энергия KS4 физика научные заметки на тормозной путь скорость торможения кинетическая энергия руководство по физике GCSE заметки по тормозному пути скорость торможения кинетическая энергия для школ колледжи академии научные курсы репетиторы изображения рисунки диаграммы для тормозного пути скорость торможения кинетическая энергия наука пересмотр примечания на тормозной путь скорость торможения кинетическая энергия для пересмотра модулей физики разделы физики заметки для помощи в понимании тормозной путь скорость торможения кинетическая энергия университетские курсы физики карьера в науке, физике вакансии в машиностроении технический лаборант стажировка инженер стажировка по физике США 8 класс 9 класс 10 AQA Примечания к редакции GCSE 9-1 по физике, тормозной путь скорость торможения кинетическая энергия GCSE примечания по тормозному пути скорость торможения кинетическая энергия Edexcel GCSE 9-1 физика наука пересмотр примечания к тормозной путь скорость торможения кинетическая энергия для OCR GCSE 9-1 21 век физика научные заметки о тормозном пути скорость торможения кинетическая энергия OCR GCSE 9-1 Шлюз физики примечания к изменениям тормозного пути Скорость торможения кинетическая энергия WJEC gcse science CCEA / CEA gcse science

ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.